Котельные установки. Виды, устройство котельных. Газопроводы и газовое оборудование котельных

ПРЕДИСЛОВИЕ

«Газ безопасен только при технически грамотной эксплуатации

газового оборудования котельной».

В учебном пособии оператора приведены основные сведения о водогрейной котельной работающей на газообразном (жидком) топливе, рассмотрены принципиальные схемы котельных и систем теплоснабжения промышленных объектов. В пособии также:

• представлены основные сведения из теплотехники, гидравлики, аэродинамики;
• приведены сведения об энергетическом топливе и организации их сжигания;
• освещены вопросы подготовки воды для водогрейных котлов и тепловых сетей;
• рассмотрено устройство водогрейных котлов и вспомогательного оборудования газифицированных котельных;
• представлены схемы газоснабжения котельных;
• дано описание ряда контрольно-измерительных приборов и схем автоматического регулирования и автоматики безопасности;
• уделено большое внимание вопросам эксплуатации котельных агрегатов и вспомогательного оборудования;
• рассмотрены вопросы по предотвращению аварий котлов и вспомогательного оборудования, по оказанию первой помощи пострадавшим в результате несчастного случая;
• приведены основные сведения по организации эффективного использования теплоэнергетических ресурсов.

Данное учебное пособие оператора предназначено для переподготовки, обучения смежной профессии и повышения квалификации операторов газовых котельных, а также может быть полезно: для студентов и учащихся по специальности «Теплогазоснабжение» и оперативно – диспетчерского персонала при организации диспетчерской службы по эксплуатации автоматизированных котельных. В большей степени материал представлен для водогрейных котельных мощностью до 5 Гкал с газотрубными котлами типа “Турботерм”.

Подписавшись на Комплект Учебно-методических материалов для Оператора котельной, Вы бесплатно получите книгу “Определение знаний. Тест для оператора котельной”. А в дальнейшем будете получать от меня как бесплатные, так и платные информационные материалы.

ВВЕДЕНИЕ

Современная котельная техника малой и средней производи­тельности развивается в следующих направлениях:

• повышение энергетической эффективности путем всемерного снижения тепловых потерь и наиболее полного использования энергетического потенциала топлива;
• уменьшение габаритов котельного агрегата за счет интенси­фикации процесса сжигания топлива и теплообмена в топке и по­верхностях нагрева;
• снижение вредных токсичных выбросов (СО, NO x , SO v);
• повышение надежности работы котельного агрегата.

Новая технология сжигания реализуется, например, в котлах с пульсирующим горением. Топочная камера такого котла представ­ляет собой акустическую систему с высокой степенью турбулизации дымовых газов. В топочной камере котлов с пульсирующим горением отсутствуют горелки, а следовательно, и факел. Подача газа и воздуха осуществляется прерывисто с частотой примерно 50 раз в секунду через специальные пульсирующие клапаны, и процесс горения происходит во всем топочном объеме. При сжи­гании топлива в топке повышается давление, увеличивается ско­рость продуктов горения, что приводит к существенной интенси­фикации процесса теплообмена, возможности уменьшения габа­ритов и массы котла, отсутствию необходимости громоздких и дорогих дымовых труб. Работа таких котлов отличается низкими выбросами СО и N0 x . Коэффициент полезного действия таких котлов достигает 96 %.

Вакуумный водогрейный котел японской фирмы Takuma - это герметичная емкость, наполненная определенным количеством хорошо очищенной воды. Топка котла представляет собой жаро­вую трубу, находящуюся ниже уровня жидкости. Выше уровня воды в паровом пространстве установлены два теплообменника, один из которых включается в отопительный кон­тур, а другой - работает в системе горячего водоснабжения. Благодаря небольшому вакууму, автоматически поддерживае­мому внутри котла, вода закипает в нем при температуре ниже 100 о С. Испарившись, она конденсируется на теплообменниках и затем поступает обратно. Очищенная вода никуда не выводится из агрегата, и обеспечить необходимое ее количество несложно. Та­ким образом, была снята проблема химической подготовки котло­вой воды, качество которой является непременным условием на­дежной и долгой работы котельного агрегата.

Отопительные котлы американской фирмы Teledyne Laars - это водотрубные установки с горизонтальным теплообменником из оребренных медных труб. Особенностью таких котлов, получив­ших название гидронные, является возможность использова­ния их на неподготовленной сетевой воде. В этих котлах предусмат­ривается обеспечение высокой скорости протекания воды через теплообменник (более 2 м/с). Таким образом, если вода вызывает коррозию оборудования, образующиеся частицы будут отклады­ваться где угодно, только не в теплообменнике котла. В случае ис­пользования жесткой воды быстрый поток снизит или предотвра­тит образование накипи. Необходимость высокой скорости приве­ла разработчиков к решению максимально уменьшить объем водя­ной части котла. В противном случае нужен слишком мощный цир­куляционный насос, потребляющий большое количество элект­роэнергии. В последнее время на российском рынке появилась продукция большого числа зарубежных фирм и совместных иностранных и российских предприятий, разрабатывающих самую разнообразную котельную технику.

Рис.1. Водогрейный котел марки Unitat международной компании LOOS

1 – горелка; 2 – дверца; 3 – гляделка; 4 – тепловая изоляция; 5 – газотрубная поверхность нагрева; 6 – лючок в водяное пространство котла; 7- жаровая труба (топка); 8 – патрубок подвода воды в котел; 9 – патрубок для отвода горячей воды; 10 – газоход отходящих газов; 11 – смотровое окно; 12 – дренажный трубопровод; 13 – опорная рама

Современные водогрейные и паровые котлы малой и средней мощности часто выполняются жаротрубными или жарогазотрубными. Эти котлы отличаются высоким КПД, низки­ми выбросами токсичных газов, компактностью, высокой степе­нью автоматизации, простотой эксплуатации и надежностью. На рис. 1 приведен комбинированный жарогазотрубный во­догрейный котел марки Unimat международной компании LOOS. Котел имеет топку, выполненную в виде жаровой трубы 7, омы­ваемую с боковых сторон водой. В переднем торце жаровой трубы имеется откидывающаяся дверца 2 с двухслойной тепловой изоля­цией 4. В дверце установлена горелка 1. Продукты горения из жаро­вой трубы поступают в конвективную газотрубную поверхность 5, в которой совершают двухходовое движение, а затем по газоходу 10 покидают котел. Подвод воды в котел осуществляется по патрубку 8, а отвод горячей воды - по патрубку 9. Наружные поверхности котла име­ют тепловую изоляцию 4. Для наблюдения за факелом в дверце установлена гляделка 3. Осмотр состояния наружной части газо­трубной поверхности может быть выполнен через лючок 6, а тор­цевой части корпуса - через смотровое окно 11. Для слива воды из котла предусмотрен дренажный трубопровод 12. Котел устанавли­вается на опорную раму 13.

В целях оценки эффективного использования энергетических ресурсов и снижения затрат потребителей на топливо- и энергообеспечение Законом “Об энергосбережении” предусматривается проведение энергетических обследований. По результатам этих обследований разрабатываются мероприятия по улучшению теплосилового хозяйства предприятия. Эти мероприятия следующие:

• замена теплоэнергетического оборудования (котлов) на более современные;
• гидравлический расчет тепловой сети;
• наладка гидравлических режимов объектов теплопотребления;
• нормирование теплопотребления;
• устранение дефектов ограждающих конструкций и внедрение энергоэффективных конструкций;
• переподготовка, повышение квалификации и материальное стимулирование персонала за эффективное использование ТЭР.

Для предприятий, имеющих собственные источники тепла, необходима подготовка квалифицированных операторов котельной. К обслуживанию котлов могут быть допущены лица, обученные, аттестованные и имеющие удостоверение на право обслуживания котлов. Данное учебное пособие оператора как раз и служит для решения данных задач.

ГЛАВА 1. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ КОТЕЛЬНЫХ И СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Принципиальная тепловая схема водогрейной котельной работающей на газовом топливе

На рис. 1.1 представлена принципиальная тепловая схема во­догрейной котельной, работающей на закрытую систему горяче­го водоснабжения. Основное преимущество такой схемы – относительно невысокая производительность водоподготовительной установки и подпиточных насосов, недостаток – удоро­жание оборудования абонентских узлов горячего водоснабжения (необходимость установки теплообменных аппаратов, в которых теплота передается от сетевой воды к воде, идущей на нужды горячего водоснабжения). Водогрейные котлы надежно работа­ют только при поддержании в заданных пределах постоянного расхода воды, проходящей через них, независимо от колебаний тепловой нагрузки потребителя. Поэтому в тепловых схемах во­догрейных котельных предусматривают регулирование отпуска тепловой энергии в сеть по качественному графику, т.е. по из­менению температуры воды на выходе из котла.

Для обеспече­ния расчетной температуры воды на входе в тепловую сеть в схеме предусматривается возможность подмешивания к выходящей из котлов воде через перепускную линию необходимого ко­личества обратной сетевой воды (G пер). Для устранения низко­температурной коррозии хвостовых поверхностей нагрева котла к обратной сетевой воде при ее температуре менее 60 °С при ра­боте на природном газе и менее 70-90 °С при работе на мало и высокосернистом мазуте при помощи рециркуляционного на­соса осуществляется подмешивание горячей воды, выходящей из котла к обратной сетевой воде.

Рис 1.1. Принципиальная тепловая схема котельной. Одноконтурная, зависимая с насосами рециркуляции

1 – котел водогрейный; 2-5- насосы сетевой, рециркуляционный, сырой и подпиточной воды; 6- бак подпиточной воды; 7, 8 – подогреватели сырой и химически очищенной воды; 9, 11 – охладители подпиточной воды и выпара; 10 – деаэратор; 12 – установка химической очистки воды.

Рис.1.2. Принципиальная тепловая схема котельной. Двухконтурная, зависимая с гидропереходником

1 – котел водогрейный; 2-насос циркуляционный котла; 3- насос отопления сетевой; 4- насос вентиляции сетевой; 5-насос ГВС внутреннего контура; 6- насос ГВС циркуляционный; 7-водоводяной подогреватель ГВС; 8-фильтр-грязевик; 9-водоподготовка реагентная; 10-гидропереходник; 11-мембранный бак.

1.2. Принципиальные схемы тепловых сетей. Открытые и закрытые тепловые сети

Водяные системы теплоснабжения делятся на закрытые и открытые. В закрытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель, но из сети не отбирается. В открытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется как теплоноситель и частично или полностью отбирается из сети для горячего водоснабжения и технологических целей.

Основные преимущества и недостатки закрытых водяных систем теплоснабжения:

• cтабильное качество поступающей в абонентские установки горячей воды, не отличающееся от качества водопроводной воды;
• простота санитарного контроля местных установок горячего водоснабжения и контроля плотности теплофикационной системы;

• сложность оборудования и эксплуатации абонентских вводов горячего водоснабжения;
• коррозия местных установок горячего водоснабжения из-за поступления в них недеаэрированной водопроводной воды;
• выпадение накипи в водо-водяных подогревателях и трубопроводах местных установок горячего водоснабжения при водопроводной воде с повышенной карбонатной (временной) жесткостью (Ж к ≥ 5 мг-экв/кг);
• при определенном качестве водопроводной воды приходится при закрытых системах теплоснабжения принимать меры для повышения антикоррозионной стойкости местных установок горячего водоснабжения или устанавливать на абонентских вводах специальные устройства для обескислороживания или стабилизации водопроводной воды и для защиты от зашламления.

Основные преимущества и недостатки открытых водяных систем теплоснабжения:

• возможность использования для горячего водоснабжения низкопотенциальных (при температуре ниже 30-40 о С) тепловых ресурсов промышленности;
• упрощение и удешевление абонентских вводов и повышение долговечности местных установок горячего водоснабжения;
• возможность использования для транзитного тепла однотрубных линий;

• усложнение и удорожание станционного оборудования из-за необходимости сооружения водоподготовительных установок и подпиточных устройств, рассчитанных на компенсацию расходов воды на горячее водоснабжение;
• водоподготовка должна обеспечить осветление, умягчение, деаэрацию и бактериологическую обработку воды;
• нестабильность воды, поступающей в водоразбор, по санитарным показателям;
• усложнение санитарного контроля за системой теплоснабжения;
• усложнение контроля герметичности системы теплоснабжения.

1.3. Температурный график качественного регулирования отопительной нагрузки

Существует четыре метода регулирования отопительной нагрузки: качественное, количественное, качественно-количественное и прерывистое (пропусками). Качественное регулирование заключается в регулировании отпуска тепла изменением температуры горячей воды при сохранении постоянного количества (расхода) воды; количественное – в регулировании отпуска тепла изменением расхода воды при постоянной его температуре на входе в регулируемую установку; качественно-количественное – в регулировании отпуска тепла одновременным изменением расхода и температуры воды; прерывистое, или, как его принято называть, регулирование пропусками – в регулировании подачи тепла периодическим отключением отопительных установок от тепловой сети. Температурный график при качественном регулировании отпуска тепла для систем отопления, оборудованных нагревательными приборами конвективно- излучающего действия и подключенных к тепловой сети по элеваторной схеме, рассчитывается на основании формул:

Т 3 = t вн.р + 0,5 (Т 3р – Т 2р) * (t вн.р – t н)/ (t вн.р – t н.р)+ 0,5 * (Т 3р + Т 2р -2 * t вн.р) * [ (t вн.р – t н)/ (t вн.р – t н.р)] 0,8 . Т 2 = Т 3 -(Т 3р – Т 2р) * (t вн.р – t н)/ (t вн.р – t н.р). Т 1 = (1+ u) * Т 3 – u * Т 2

где Т 1 – температура сетевой воды в подающей магистрали (горячей воды), о С; Т 2 – температура воды, поступающей в тепловую сеть из отопительной системы (обратной воды), о С; Т 3 – температура воды поступающей в отопительную систему, о С; t н – температура наружного воздуха, о С; t вн – температура внутреннего воздуха, о С; u – коэффициент смешения; те же обозначения с индексом «р» относятся к расчетным условиям. Для систем отопления, оборудованных нагревательными приборами конвективно- излучающего действия и подключенных к тепловой сети непосредственно, без элеватора, следует принимать u = 0 и Т 3 = Т 1 . Температурный график качественного регулирования тепловой нагрузки для г.Томска приведен на рис.1.3.

Независимо от принятого метода центрального регулирования, температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети должна быть не ниже уровня, определяемого условиями горячего водоснабжения: для закрытых систем теплоснабжения – не ниже 70 о С, для открытых систем теплоснабжения – не ниже 60 о С. Температура воды в подающем трубопроводе на графике имеет вид ломаной линии. При низких температурах t н < t н.и (где t н.и – наружная температура, соответствующая излому температурного графика) Т 1 определяется по законам принятого метода центрального регулирования. При t н > t н.и температура воды в подающем трубопроводе постоянна (Т 1 = Т 1и = const), и регулирование отопительных установок может производиться как количественным, так и прерывистым (местными пропусками) методом. Количество часов ежесуточной работы отопительных установок (систем) при этом диапазоне температур наружного воздуха определяется по формуле:

n = 24 * (t вн.р – t н) / (t вн.р – t н.и)

Пример: Определения температур Т 1 и Т 2 для построения температурного графика

Т 1 = Т 3 = 20 + 0,5 (95- 70) * (20 – (-11) / (20 – (-40) + 0,5 (95+ 70 -2 * 20) * [(20 – (-11) / (20 – (-40)] 0,8 = 63,1 о С. Т 2 = 63,1 – (95- 70) * (95- 70) * (20 – (-11) = 49,7 о С

Пример: Определения количества часов ежесуточной работы отопительных установок (систем) при диапазоне температур наружного воздуха t н > t н.и. Температура наружного воздуха равна t н = -5 о С. В этом случае в сутки отопительная установка должна работать

n = 24 * (20 – (-5) / (20 – (-11) = 19,4 час/сутки.

1.4. Пьезометрический график тепловой сети

Напоры в различных точках системы теплоснабжения определяются с помощью графиков напоров воды (пьезометрических графиков), которые учитывают взаимное влияние различных факторов:

• геодезического профиля теплотрассы;
• потерь напора в сети;
• высоты системы теплопотребления и т.д.

Гидравлические режимы работы тепловой сети подразделяются на динамический (при циркуляции теплоносителя) и статический (при состоянии покоя теплоносителя). При статическом режиме напор в системе устанавливается на 5 м выше отметки наивысшего положения воды в ней и изображается горизонтальной линией. Линия статического напора для подающего и обратного трубопроводов одна. Напоры в обоих трубопроводах выравнены, так как трубопроводы сообщаются с помощью систем теплопотребления и перемычек подмешивания в элеваторных узлах. Линии напоров при динамическом режиме для подающего и обратного трубопроводов различны. Уклоны линий напоров всегда направлены по ходу теплоносителя и характеризуют потери напора в трубопроводах, определяемые для каждого участка по гидравлическому расчету трубопроводов тепловой сети. Выбор положения пьезометрического графика производится исходя из следующих условий:

• давление в любой точке обратной магистрали не должно быть выше допускаемого рабочего давления в местных системах. (не более 6 кгс/см 2);
• давление в обратном трубопроводе должно обеспечить залив верхних приборов местных систем отопления;
• напор в обратной магистрали во избежание образования вакуума не должен быть ниже 5-10 м.вод.ст.;
• напор на всасывающей стороне сетевого насоса не должен быть ниже 5 м.вод.ст.;
• давление в любой точке подающего трубопровода должно быть выше давления вскипания при максимальной (расчетной) температуре теплоносителя;
• располагаемый напор в конечной точке сети должен быть равен или больше расчетной потери напора на абонентском вводе при расчетном пропуске теплоносителя.

В большинстве случаев при перемещении пьезометра вверх или вниз не представляется возможным установить такой гидравлический режим, при котором все подключаемые местные системы отопления могли бы быть присоединены по самой простой зависимой схеме. В этом случае следует ориентироваться на установку на вводах у потребителей в первую очередь регуляторов подпора, насосов на перемычке, на обратной или подающей линиях ввода или выбрать присоединение по независимой схеме с установкой у потребителей отопительных водоводяных подогревателей (бойлеров). Пьезометрический график работы тепловой сети приведен на рис.1.4 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ:

1. Назовите основные мероприятия по улучшению теплосилового хозяйства. Что у вас делается в этом направлении?
2. Перечислите основные элементы системы теплоснабжения. Дайте определение открытой и закрытой тепловой сети, назовите достоинства и недостатки данных сетей.
3. Напишите на отдельном листе основное оборудование вашей котельной и его характеристики.
4. Какие по устройству вы знаете тепловые сети. По какому температурному графику работает ваша тепловая сеть?
5. Для какой цели служит температурный график? Чем определяется температура излома температурного графика?
6. Для какой цели служит пьезометрический график? Какую роль выполняют элеваторы, если они у вас есть, в тепловых узлах?
7. На отдельном листе перечислите особенности работы каждого элемента cистемы теплоснабжения (котла, тепловой сети, потребителя тепла).Всегда учитывайте данные особенности в своей работе! Учебное пособие оператора, вместе с комплектом тестовых заданий, должно стать настольной книгой для уважающего свой труд оператора.

Комплект Учебно методических материалов для Оператора котельной стоит 760 руб .Он опробирован в учебных центрах при подготовке операторов котельной, отзывы самые хорошие, как слушателей, так и преподавателей Спецтехнологии. КУПИТЬ

6.1. Требования раздела распространяются на паровые котельные установки с паропроизводительностью 35 т/ч и выше, водогрейные котельные установки с тепловой производительностью 210 ГДж/ч (50 Гкал/ч) и выше, парогазовые и газотурбинные установки тепловых электростанций ТЭС и ГРЭС (далее - ТЭС), а также на установки производственных и отопительных котельных с мощностью единичного котлоагрегата 420 ГДж/ч |(100 Гкал/ч) и выше.

6.2. Проектирование, строительство и приемка в эксплуатацию систем газоснабжения газоиспользующих установок, в том числе парогазовых и газотурбинных на электростанциях и котельных должно осуществляться в соответствии с требованиями этих Правил, раздела 7 СНиП 2.04.08-87, СНиП П-58-75, СНиП П-35-76 и другими действующими нормативными актами.

6.3. Эксплуатация систем газоснабжения электростанций и котельных должна осуществляться в соответствии с требованиями действующего законодательства и этих Правил.

6.4. Подача газа от внеплощадочных газопроводов в распределительную сеть ТЭС и котельных должна осуществляться:

для энергетических, паровых и водогрейных котлов - через газорегуляторные пункты или газорегуляторные установки; при этом для ТЭС мощностью более 1000 МВт, использующих газ как основное или резервное топливо, должны предусматриваться два ввода и два ГРП с организацией взаимного резервирования;

для газо-мазутных энергоблоков 800 МВт и выше - через блочный газорегуляторный пункт.

6.5. На территории ТЭС должна предусматриваться надземная прокладка газопроводов. Выполнение отдельных участков газопроводов подземными (газопроводы до ГРП на территории ТЭС и выводы из ГРП) допускается при соответствующем обосновании.

6.6. В системах газоснабжения ТЭС и котельных не допускается прокладка газопроводов по территории открытых распределительных устройств и трансформаторных подстанций, складов топлива. 6.7. На территории ТЭС не допускается прокладка газопроводов через здания и сооружения, не связанные с использованием газа, а также в газоходах, галереях топливоподачи, воздуховодах, лифтовых и вентиляционных шахтах.

6.8. Прокладка внутренних газопроводов в пределах котельных ТЭС и газопроводов вводов в котельную ТЭС должна быть открытой и располагаться выше нулевой отметки здания.

По всей длине газопровода должен быть обеспечен доступ для регулярного ремонта, контроля и обслуживания, включая узлы арматуры.

Места установки запорной и регулирующей арматуры должны иметь искусственное освещение.

6.9. Прокладка газопроводов должна обеспечивать исключение скопления конденсата в случае возможности его образования.

6.10. Прокладка газопроводов должна обеспечивать возможность их продувки для выполнения ремонтных и профилактических работ, в том числе на отключаемых участках газопроводов.

6.11. При установке на газопроводах электрифицированной арматуры должно быть обеспечено их заземление.

6.12. На каждом газопроводе-отводе к котельному агрегату от распределительного газопровода должны быть предусмотрены:

установка запорных устройств с электрическим и ручным приводами, включая быстрозапорный клапан для перекрытия подачи газа;

фланцевое соединение или специальное устройство для установки заглушки с целью обеспечения безопасности при производстве работ на газопроводе котлоагрегата;

расходомерное устройство;

регулирующие клапаны для регулирования расхода газа, включая режим растопки;

устройства для продувки и подключения к запальным устройствам (далее - ЗУ) и защитно-запальным устройствам (далее - ЗЗУ).

Все фланцевые соединения должны иметь электропроводящие перемычки.

6.13. На газопроводе перед каждой горелкой котельного агрегата должны быть предусмотрены электроприводные и ручные запорные органы и устройства для проведения продувки.

Перед последним по ходу газа запорным устройством должен быть предусмотрен трубопровод безопасности, оснащенный запорным устройством.

На нововведенных в эксплуатацию котельных установках перед каждой горелкой должна предусматриваться установка предохранительно-запорного клапана.

На каждом котельном агрегате должна быть определена группа растопочных горелок. Эти горелки, а также горелки, оснащенные ПЗК, должны быть снабженыЗЗУ, а остальные - ЗУ.

До освоения промышленностью предохранительно-запорного клапана его функция реализуется запорным устройством с электроприводом.

6.14. Питание электромагнитов ПЗК должно осуществляться от надежных систем постоянного тока (аккумуляторной батареи, агрегатов бесперебойного питания или батареи предварительно заряженных конденсаторов).

Схема управления ПЗК должна быть обеспечена устройством непрерывного контроля за ее исправностью.

Допускается питание электромагнитов ПЗК от систем переменного тока при условии наличия специального устройства, обеспечивающего надежность работы ПЗК.

6.15. Запорные устройства на подводе газа к каждой горелке должны предусматривать возможность их закрытия вручную с площадки обслуживания и дистанционного - со щита управления котельной.

6.16. Газопроводы котельной должны иметь систему продувочных газопроводов с запорными устройствами и систему для отбора проб, а нововведенные - с электроприводными запорными устройствами.

Продувочные газопроводы котлоагрегата предусматриваются в конце каждого тупикового участка газопровода или перед запорным устройством последней по ходу газа горелки (при отсутствии тупиковых участков на газопроводе - до первого запорного устройства горелки при его длине более 3 м).

Диаметр продувочного газопровода определяется условием обеспечения 15-кратного обмена продувочного участка газопровода в 1 ч, при этом он должен быть диаметром не менее 20 мм.

6.17. Объединение продувочных газопроводов с трубопроводами безопасности, а также продувочных газопроводов с разным давлением газа не допускается.

Каждый котлоагрегат должен иметь самостоятельную систему продувочных газопроводов и газопроводов безопасности.

6.18. Конструкция котлоагрегата, сжигающего газовое топливо, и компоновка газогорелочных устройств, а также организация системы рециркуляции продуктов сгорания в топке должны обеспечивать устойчивый процесс горения и контроль за этим процессом, а также исключать возможность образования невентилируемых зон.

6.19. Газоходы для отвода продуктов сгорания котельных установок и газоходы- системы рециркуляции, а также закрытые объемы, в которых размещаются коллекторы, не должны иметь невентилируемых участков.

6.20. Конструкция топки и газоходов должна быть рассчитана на внутреннее давление, превышающее атмосферное. Величина превышения определяется заводом - изготовителем котла и должна быть записана в паспорте котла.

6.21. Количество взрывопредохранительных клапанов определяется расчетом, а места их установки - проектом.

6.22. В топке котла должны быть установлены устройства, обеспечивающие возможность наблюдения за горением в исключающие выброс пламени. Дверцы лазов, люков и устройств для наблюдения за горением должны быть плотными и иметь запоры, исключающие самопроизвольное открытие.

6.23. Применяемые газовые горелки должны быть аттестованы и иметь паспорта заводов-изготовителей.

6.24. Газовые горелки должны устойчиво работать без отрыва и проскока факела в диапазоне регулирования тепловой нагрузки котла.

6.25. Котельные установки должны быть оборудованы системой измерений параметров, обеспечивающих безопасное проведение технологического процесса сжигания газа и условия взрывобезопасности.

На газифицированных котельных установках должно быть измерение следующих параметров:

давление газа в газопроводе котла перед и после регулирующего клапана;

перепад давления между воздухом в шатре и дымовымигазами топки для котлов, работающих под наддувом;

давление воздуха в общем коробе или воздуховодах по сторонам котла (кроме котлов, работающих под наддувом) и дымовых газов в верхней части топки для котлов, работающих под наддувом;

разрежение или давление дымовых газов вверху топки;

давление воздухав шатре.

6.26. Котельные установки должны быть оснащены технологическими защитами, обеспечивающими безопасность всех режимов эксплуатации.

6.27. Газифицированные котельные установки должны иметь следующие технологические защиты:

6.27.1. Действующие на остановку котла с отключением подачи газа на котел:

при погасании пламени в топке;

при отключении всех дымососов (для котлов с уравновешенной тягой);

при отключении всех дутьевых вентиляторов;

при понижении давления газа после регулирующего клапана ниже заданного значения.

6.27.2. Действующие на отключение подачи газа на горелку, оснащенную ПЗК и ЗЗУ, при невоспламенении или погасании факела этой горелки.

6.27.3. Действующие на отключение подачи газа на котел:

при невоспламенении или погасании факела растопочной горелки в процессе розжига котла;

при понижении давления газа после регулирующего клапана ниже заданного значения (при сжигании газа как вспомогательного топлива одновременно с другими видами топлива).

6.27.4. Действующие на снижение нагрузки котла до 50% при отключении:

одного из двух дымососов;

одного из двух дутьевых вентиляторов;

одного из двух регенеративных воздухоподогревателей.

6.27.5. Дополнительные требования и условия технологических защит устанавливаются заводами изготовителями котельных агрегатов.

6.28. Газифицированная котельная установка должна быть оснащена блокировками, запрещающими:

открытие запорного устройства, на газопроводе-вводе к котельной установке при открытом положении хотя бы одного запорного устройства на газопроводах перед каждой горелкой;

включениеЗЗУ и подачу газа к горелкам без предварительной вентиляции топки котла в течение не менее10 мин;

розжиг горелок, не оснащенных ПЗК, пока все растопочные горелки не будут включены в работу;

подачу газа в горелку в случае закрытия воздушного шибера (клапана) перед горелкой или отключения вентилятора, работающего на эту горелку;

подачу газа в растопочную горелку и горелку, оснащенную ПЗК, при отсутствии растопочного факела на ее ЗЗУ;

подачу газа в горелку, не оснащенную ПЗК, при отсутствии растопочного факела на ее запальном устройстве;

открытие (закрытие) запорного устройства трубопровода безопасности при открытом (закрытом) положении обоих запорных устройств перед горелкой (для нововведенных котлов);

подачу газа на запальные устройства растопочных горелок и на растопочные горелки при утечке газа в топку через отключающие устройства любой из горелок.

6.29. На котельных установках предусматривается сигнализация, оповещающая:

о понижении давления газа после регулирующего клапана котла относительно заданного значения;

о повышении давления газа после регулирующего клапана котла относительно заданного значения;

о снижении давления воздуха в общем коробе или в воздуховодах относительно заданного значения (кроме котлов, работающих под наддувом);

о наличии факела на горелках котла, оснащенных ЗЗУ;

о наличии растопочного факела ЗУ;

о погасании факела в топке котла;

о срабатывании защит, предусмотренных в п.6.27 этих Правил.

6.30. Блокировка и защита на остановку котла и перевод его на пониженную нагрузку должны осуществляться по техническим условиям, согласованным с заводом - изготовителем котельной остановки, или по ведомственной нормативно-технической документации.

6.31. Вывод и ввод защит и блокировок, препятствующих пуску или остановке котла, должны осуществляться:

для защит по погасанию общего факела и факела растопочной горелки - автоматически;

для остальных защит либо автоматически, либо существующими в схемах защит средствами вывода-ввода;

для периодической проверки согласно графику, утвержденному руководителем энергопредприятия.

Вывод из работы устройств технологической защиты, блокировок и сигнализации на работающем оборудовании разрешается только в случае необходимостиих отключения, обусловленного производственной инструкцией.

Отключение должно выполняться по разрешению начальника смены с обязательным уведомлением главного инженера или начальника котельной и оформлением соответствующих документов.

6.32. Производство ремонтных и наладочных работ в цепях включенных защит запрещается.

Ремонтные и наладочные работы в цепях включенных блокировок и сигнализации без получения разрешения с соответствующим оформлением запрещаются.

6.33. Помещения, в которых установлены агрегаты, использующие природный газ, а также ГРП (ГРУ) должны быть оснащены сигнализаторами на загазованность этих помещений.

6.34. Система газоснабжения агрегатов, использующих газовое топливо, может находиться в следующих режимах:

пуск - при выполнении работ по первоначальному пуску газа (после монтажа или капитального ремонта) или выводу из режима консервации;

рабочий - при работе на газе;

резерв - газопроводы заполнены газом и находятся без давления.

В режиме резерва газопроводы могут находиться под давлением газа при работе котла на другом виде топлива. Консервация - при проведении аварийных, планово-предупредительных или других видов ремонта установки или на системе газоснабжения.

Состояние газопроводов в режимах характеризуется:

в рабочем режиме - заполнены газом и находятся под давлением;

в режиме резерва - заполнены газом и находятся без давления;

в режиме консервации - газопроводы освобождены от газа, продуты продувочным агентом (сжатым воздухом или инертным газом).

6.35. Снятие заглушек на газопроводах должно выполняться по наряду-допуску на производство газоопасных работ.

После снятия заглушек должны быть проведены такие работы:

проведение контрольной опрессовки газопроводов воздухом при давлении 0,01 МПа (1000мм вод. ст.);

обеспечение скорости падения давления за 1 час не более 60 даПа (60мм вод.ст.);

разработка технологических карт по снятию заглушек или специальной инструкции по проведению газоопасных работ с указанием порядка их проведения.

6.36. Пуск газа в газопроводы агрегата, выводимого из режима консервации, должен производиться после технического обслуживания.

6.37. При пуске после простоя продолжительностью более 3 суток должны быть проверены исправность и готовность механизмов дутья и тяги агрегата, вспомогательного оборудования, средств контроля и управления механизмами и арматурой, а также проверена работоспособность защит, блокировок и средств оперативной связи.

При пуске после простоя продолжительностью до 3 суток проверке подлежат только оборудование, механизмы, устройства защиты, блокировки, средств контроля и управления, на которых проходился ремонт во время этого простоя.

6.38. Перед растопкой агрегата, находящегося в состоянии резерва, должна проводиться предпусковая проверка герметичности затвора, запорных устройств перед горелками и проверка настройки и срабатывания ПЗК. Порядок, нормы и методы проведения предпусковой проверки устанавливаются производственной инструкцией по эксплуатации котельной установки.

Растопка котла при обнаружении неплотностей затворов запрещается.

6.39. Заполнение газопроводов котла газом должно производиться при включенных тягодутьевых устройствах в последовательности, указанной в инструкции по эксплуатации котельной установки.

6.40. Продувка газопроводов котла через трубопроводы безопасности и горелочные устройства запрещается.

6.41. Перед растопкой агрегата должна быть выполнена вентиляция топки, газоходов (в том числе рециркуляционных), «теплого ящика» (если он есть в конструкции), а также воздуховодов в стечение не менее 10 мин при открытых шиберах г газо-воздушного тракта и при расходе воздуха не менее 25% номинального.

6.42. Вентиляция котлов, работающих под наддувом, а также водогрейных котлов при отсутствии дымососов должна осуществляться дутьевыми вентиляторами и дымососами рециркуляции (если они есть).

6.43. Растопка котлов с уравновешенной тягой должна вестись при включенных дымососах и дутьевых вентиляторах, а растопка котлов, работающих под наддувом при включенных дутьевых вентиляторах.

6.44. Растопка котла, на котором отсутствуют ПЗК у всех горелочных устройств и определена группа растопочных горелок, должна начинаться с розжига этих горелок. При незагорании или погасании любой растопочной горелки должна быть немедленно прекращена подача газа к котлу и ко всем растопочным горелкам, отключены их ЗЗУ и провентилированы горелки, топки и газоходы в соответствии с п. 6.41. К повторной растопке котла можно приступать только после устранения причин незагорания газа или погасания факела.

Розжиг остальных горелок должен производиться только при всех работающих растопочных горелках.

В случае невоспламенения или погасания при розжиге любой из горелок, не входящей в растопочную группу, должна быть прекращена подача на нее газа и отключено ее растопочное устройство.

Повторный розжиг горелки возможен только после продувки ее воздухом, устранения причины невоспламенения или погасания.

6.45. Растопка котла, все горелки которого оснащены ПЗК и ЗЗУ, может начинаться с розжига любой горелки в последовательности, указанной в инструкции по эксплуатации котельной установки.

При погасании горелки должна быть немедленно прекращена подача газа на нее, отключено ее ЗЗУ и проведена вентиляция горелочного устройства при полном открытии запорного органа на воздуховоде к нему.

Продолжение растопки обеспечивается розжигом последующих горелок. Повторный розжиг отключенной горелки разрешается только после устранения причин ее погасания.

6.46. Отключение ЗУ горелки разрешается производить после установления устойчивого горения и стабилизация факела каждой конкретной горелки.

6.47. При переводе котла с твердого или жидкого топлива на газ при многоярусной компоновке горелок первыми должны переводиться на газ горелки нижних ярусов.

6.48. Перед переводом агрегата на сжигание газа должна быть проведена проверка срабатывания П3К и работоспособности технологических защит и блокировок по газоснабжению с воздействием на исполнительные механизмы или на сигнал в объеме, не препятствующем работе агрегата.

6.49. В случае полного отрыва факела в топке (погасание топки) должна быть немедленно прекращена подача газа к агрегату и выключены все ЗУ. Повторная растопка должна проводиться только после устранения причин погасания факела, вентиляции топки котла, газоходов, включая рециркуляционные, «теплого ящика».

6.50. При остановке агрегата необходимо:

прекратить подачу газа во внутренние газопроводы котла и к горелкам;

открыть запорные устройства на продувочных трубопроводах и трубопроводах безопасности;

отключитьЗЗУ и ЗУ горелок;

выполнить вентиляцию топки, газоходов и «теплого ящика» (если он есть) в течение 10 мин;

отключить тягодутьевые механизмы котла.

6.51. Подача газа в газопроводы котла должна быть немедленно прекращена персоналом в случаях:

несрабатывания технологических защит, предусмотренных п. 6.27 этих Правил;

разрыва газопровода котла;

взрыва в топке, взрыва или загорания горючих отложений в газоходах, недопустимого разогрева несущих балок каркаса котла;

обрушения обмуровки или других повреждений конструкций, угрожающих персоналу или оборудованию;

исчезновения напряжения на устройствах дистанционного или автоматического управления;

пожара, угрожающего персоналу или оборудованию, а также системам управления агрегата.

6.52. Аварийная остановка агрегата осуществляется действием защит и блокировок, а при необходимости - действием персонала.

При этом следует:

прекратить подачу газа во внутренние газопроводы и к горелкам котла закрытием соответствующих запорных органов;

открыть запорные устройства на трубопроводах безопасности;

отключить ЗЗУ и ЗУ горелок.

6.53. При выводе агрегата или системы газопроводов в резерв на газопроводах должны быть перекрыты:

запорное устройство (с электроприводом) на газопроводе к агрегату;

запорные устройства на газопроводе перед каждой горелкой;

ПЗК на общем внутреннем газопроводе к агрегату и перед каждой горелкой.

После этого необходимо открыть запорное устройство на продувочных газопроводах и трубопроводах безопасности. По окончании операции заглушка за запорным устройством на ответвлении газопровода к котлу не устанавливается.

6.54. При выводе газопроводов агрегата в режим консервации, а также перед производством работ, связанных с разборкой газовой арматуры, присоединением и ремонтом внутренних газопроводов агрегата, работами внутри агрегата, - первые по ходу газа отключающие устройства должны быть закрыты с установкой за ними заглушек.

Газопроводы должны быть освобождены от газа и продуты инертным газом, паром или воздухом.

6.55. Внутренний осмотр, работы внутри топки и ремонт агрегатов выполняются только по наряду-допуску.

Перед производством указанных работ должны быть выполнены требования п. 4.6.22 этих Правил.

При обнаружении газа в верхней части топки и «теплого ящика» приступать к работе не разрешается.

6.56. Эксплуатация и меры безопасности по эксплуатации должны осуществляться, согласно требованиям:

установок электрохимической защиты от коррозии - раздел 4.10;

электрооборудования - раздел 4.11;

контрольно-измерительных приборов, средств автоматизации, блокировок и сигнализации - раздел 4.12.

6.57. Проведение газоопасных работ должно осуществляться согласно требованиям раздела 7 этих Правил.

6.58. Техническое обслуживание и ремонт газопроводов, газового оборудования ТЭЦ и котельных осуществляется согласно графикам, утвержденным руководством предприятия.

ГАЗООПАСНЫЕ РАБОТЫ

7.1. Газоопасными считаются работы, которые выполняются в загазованной среде или при которых возможен выход газа.

К газоопасным работам относятся:

7.1.1. Присоединение новопостроенных газопроводов к действующей системе газоснабжения.

7.1.2. Пуск газа в системы газоснабжения объектов при вводе в эксплуатацию, после ремонта и их реконструкции, производство пусконаладочных работ, ввод в эксплуатацию ГРП, ГНС, ГНП, АГЗС, АГЗП, резервуаров СУГ.

7.1.3. Техническое обслуживание и ремонт действующих наружных в внутренних газопроводов, сооружений систем газоснабжения, надомных регуляторов давления, газооборудования ГРП (ГРУ), газоиспользующих установок, оборудования насосно-компрессорных и наполнительных отделений, сливных эстакад ГНС, ГНП, АГЗС, АГЗП резервуаров СУГ, а также взрывозащищенного электрооборудования.

7.1.4. Работа на байпасе ГРП (ГРУ).

7.1.5. Удаление закупорок, установка и снятие заглушек на действующих газопроводах, а также отсоединение от газопроводов агрегатов, оборудования и отдельных узлов.

7.1.6. Отключение от действующих газопроводов, консервация и реконструкция газопроводов и оборудования сезонного действия.

7.1.7. Выполнение сливно-наливных операций на резервуарных установках ГНС, ГНП, АГЗС, АГЗП и АЦЖГ, заполнение СУГ резервуарных установок, слив СУГ из неисправных и переполненных баллонов, слив неиспарившихся остатков, заправка газобаллонных автомашин и баллонов.

7.1.8. Ремонт и осмотр колодцев, откачка воды и конденсата из газопроводов и конденсатосборников.

7.1.9. Подготовка к техническому освидетельствованию резервуаров и баллонов СУГ и его проведение.

7.1.10. Вскрытие грунта в местах утечек газа до их устранения.

7.1.11. Все виды работ, связанные с выполнением огневых и сварочных работ на действующих газопроводах ГРП, установках СУГ и в производственных зонах ГНС, ГНП, АГЗС и АГЗП.

7.1.12. Техническое обслуживание и ремонт бытовой газоиспользующей аппаратуры и приборов.

7.2. Газоопасные работы, перечисленные в п. 7.1 этих Правил, должны выполняться под руководством специалиста, за исключением присоединения без применения сварки к действующим газопроводам низкого давления вводов в дома диаметром не более 50мм, присоединения или отсоединения без применения сварки отдельных бытовых газовых приборов и аппаратов, ввода в эксплуатацию индивидуальных баллонных установок, проведения ремонтных работ без применения сварки и газовой резки на газопроводах низкого и среднего давлений диаметром не более 50 мм, наполнения СУГ резервуаров и баллонов в процессе их эксплуатации, осмотра, ремонта и вентиляции колодцев, проверки и удаления конденсата из конденсатосборников, слива неиспарившихся остатков СУГ из резервуаров и баллонов, заправки газобаллонных автомашин, технического обслуживания внутренних газопроводов и газоиспользующих установок, в том числе ГРП, ГНС, АГЗС и установок СУГ, а также обслуживания действующих приборов и аппаратов в жилых и общественных зданиях.

Руководство указанными работами поручается наиболее квалифицированному работнику.

7.3. Газоопасные работы должны выполняться бригадой в составе не менее 2 работников. Ввод в эксплуатацию индивидуальных ГБУ, техническое обслуживание газового оборудования жилых и общественных зданий (в том числе и домовых регуляторов давления), а также отдельных газовых приборов и аппаратов в жилых домах могут выполняться одним работником.

Допускается СПГХ производить технический осмотр ГРП, расположенных в отдельных зданиях, встроенных и пристроенных к зданиям с обособленным входом, одним работникам по инструкции, содержащей дополнительные меры безопасности.

Осмотр ГРП, оборудованных системами телемеханики, размещенных в шкафах, на открытых площадках, а также ГРУ может производиться одним работником.

Ремонтные работы в колодцах, туннелях, траншеях и котлованах глубиной более 1м, коллекторах и резервуарах должны выполняться бригадой не менее чем из трех работников.

7.4. На выполнение газоопасных работ выдается наряд-допуск (приложение 8) с приложением инструкции по мерам безопасности.

7.5. Лица, имеющие право выдачи нарядов, определяются приказом по СПГХ или предприятию, осуществляющему эксплуатацию системы газоснабжения собственной газовой службой. Эти лица назначаются из руководящих работников и специалистов, сдавших экзамен в соответствии с требованиями этих Правил.

7.6. Периодически повторяющиеся газоопасные работы, выполняемые в аналогичных условиях, как правило, постоянным составом работающих, могут проводиться без оформления наряда-допуска по утвержденным для каждого вида работ производственным инструкциям и инструкциям по безопасным методам работ.

К таким относятся работы, перечисленные в пп. 7.1.7, 7.1.8, а также техническое обслуживание газопроводов и газового оборудования без отключения газа, техническое обслуживание запорной арматуры и компенсаторов, слив СУГ из железнодорожных цистерн и АЦЖГ, наполнение СУГ резервуаров и баллонов, работы на газоиспользующих установках, котлах и агрегатах.

На каждом предприятии должен быть разработан перечень газоопасных работ, выполняемых без руководства специалиста.

Первичное выполнение вышеуказанных работ производится с оформлением наряда-допуска.

7.7. Пуск газа в газовые сети населенных пунктов, в газопроводы среднего и высокого давлений, работы по присоединению газопроводов высокого и среднего давлений, ремонтные работы в ГРП (ГРУ), в производственной зоне ГНС, ГНП, АГЗС, АГЗП с применением сварки и газовой резки, ремонтные работы на действующих газопроводах среднего и высокого давлений с применением сварки и газовой резки, снижение и восстановление рабочего давления газа в газопроводах среднего и высокого давлений, связанные с отключением потребителей, отключение и последующее включение подачи газа в целом на предприятие, первичное заполнение резервуаров сжиженным газом на ГНС, ГНП, АГЗС, АГЗП проводятся по наряду-допуску и специальному плану, утвержденному руководителем СПГХ, а при выполнении указанных работ силами газовой службы предприятия - руководителем этого предприятия.

7.8. Лицу, ответственному за выполнение газоопасных работ, выдается наряд-допуск в соответствии с планом работ.

Наряды-допуски на газоопасные работы должны выдаваться заблаговременно для проведения необходимой подготовки к работе.

7.9. В плане работ указываются: последовательность проведения работ; размещение работников; потребность в механизмах и приспособлениях; мероприятия, обеспечивающие безопасность проведения работ; лица, ответственные за проведение каждой газоопасной работы, за общее руководство и координацию работ.

7.10. К плану работ и наряду-допуску прилагается исполнительный чертеж или выкопировка с него с указанием места и характера производимой работы. Перед началом проведения газоопасных работ лицо, ответственное заих проведение, должно проверить соответствие исполнительного чертежа или выкопировки фактическому расположению объекта на месте.

7.11. Работы по локализации и ликвидации аварий проводятся без наряда-допуска до устранения прямой угрозы жизни людей и повреждения материальных ценностей.

После устранения угрозы работы по приведению газопроводов и газового оборудования в технически исправное состояние должны проводиться по наряду-допуску.

В том случае, когда аварии от начала до конца ликвидируются аварийной службой, составление наряда-допуска не требуется.

7.12. В наряде-допуске указывается срок его действия, время начала и окончания работы. При невозможности окончить работу в установленный срок наряд-допуск на газоопасные работы подлежит продлению лицом, его выдавшим.

Наряды-допуски должны регистрироваться в журнале по форме согласно приложению 9.

Ответственный, получая наряд-допуск и возвращая его по окончании работы, обязан расписаться в журнале.

7.13. Наряды-допуски должны храниться не менее одного года. Наряды-допуски, выдаваемые на врезку в действующие газопроводы, на первичный пуск газа, производство ремонтных работ на подземных газопроводах с применением сварки, хранятся постоянно в исполнительно-технической документации.

7.14. Если газоопасные работы, выполняемые по наряду-допуску, проводятся более 1 дня, ответственный за их выполнение обязан ежедневно докладывать о ходе работ лицу, выдавшему наряд-допуск на эту работу.

7.15. Перед началом газоопасной работы, проводимой по наряду-допуску, ответственный за ее проведение обязан проинструктировать всех работающих на рабочем месте о необходимых мерах безопасности.

После этого каждый работник, получивший инструктаж, должен расписаться в наряде-допуске.

7.16. В процессе проведения газоопасной работы все распоряжения должны даваться лицом, ответственным за работу.

Другие должностные лица и руководители, участвующие в проведении работы, могут давать указания работникам только через ответственного за проведение данной работы.

7.17. Газоопасные работы выполняются, как правило, в дневное время. Работы по локализации аварий выполняются в любое время суток в присутствии и под непосредственном руководством руководителя или специалиста.

7.18. Присоединение к действующим газопроводам новопостроенных газопроводов и объектов производится только при пуске газа в эти газопроводы и объекты.

7.19. Присоединение к действующим газопроводам всех давлений должно производиться без прекращения подачи газа потребителем с применением специальных устройств.

7.20. Снижение давления газа в действующем газопроводе при выполнении работ по присоединению к нему новых газопроводов должно производиться при помощи отключающих устройств или регуляторов давления.

Во избежание повышения давления газа на этом участке газопровода возможно использовать имеющиеся сбросные газопроводы или устанавливать новый сбросной трубопровод с отключающим устройством. Сбрасываемый газ должен сжигаться.

7.21. Давление воздуха в присоединяемых газопроводах должно сохраняться до начала работ по их присоединению или пуску газа.

7.22. Врезку газопроводов в действующие газопроводы следует производить по специальным инструкциям, разрабатываемый предприятиями газового хозяйства.

После врезки ответвлений в действующий газопровод соединения должны проверяться на плотность приборным методом или мыльной эмульсией.

7.23. Все газопроводы и газовое оборудование передих присоединением к действующим газопроводам, а также после ремонта должны подвергаться внешнему осмотру и контрольной опрессовке бригадой, производящей пуск газа.

7.24. Контрольная опрессовка выполняется воздухом или инертным газом.

7.25. Наружные газопровода всех давлений подлежат контрольной опрессовке давлением 0,1 МПа (1 кгс/см 2). Падение давления не должно наблюдаться в течение 10 мин.

7.26. Контрольная опрессовка внутренних газопроводов промышленных и сельскохозяйственных предприятий, котельных, предприятий коммунально-бытового обслуживания населения производственного характера, а также оборудования и газопроводов ГРП (ГРУ), ГНС, ГНП, АГЗС, АГЗП должна производиться давлением 0,01 МПа (1000мм вод.ст.).

Падение давления не должно превышать 10 даПа (10 мм вод. ст.) за 1 час.

7.27. Контрольная опрессовка внутренних газопроводов и газового оборудования жилых и общественных зданий должна производиться давлением 0,005 МПа (500 мм вод.ст.). Падение давления

не должно превышать 20 даПа (20 мм вод. ст.) за 5 минут.

7.28. Резервуары СУГ, газопроводы обвязки резервуарных и групповых баллонных установок должны испытываться давлением 0,8 МПа (3 кгс/см 2) в течение 1 часа. Результаты контрольной опрессовки считаются положительными при отсутствии видимого падения давления на манометре и утечек, определяемых прибором или с помощью мыльной эмульсии.

7.29. По результатам контрольной опрессовки организацией, проводившей опрессовку, должен составляться акт и производиться запись в нарядах-допусках на выполнение газоопасных работ.

7.30. Если осмотренные и подвергшиеся опрессовке газопроводы не были заполнены газом, то при возобновлении работ по пуску газа они должны быть повторно осмотрены и спрессованы.

7.31. При ремонтных работах в загазованной среде должны применяться инструменты из цветного металла, исключающего возможность искрообразования. Инструменты к приспособления из черного металла должны быть омеднены или обильно смазаны солидолом.

7.32. Работники и специалисты, выполняющие газоопасную работу в колодце, резервуаре, в помещениях ГРП, ГНС, ГНП, АГЗС и АГЗП, должны быть в огнестойкой спецодежде и обуви без стальных подковок и гвоздей.

7.33. При выполнении газоопасных работ должны применяться переносные взрывозащищенные светильники напряжением не более 12 В. Е

7.34. В колодцах, имеющих перекрытие, туннелях, коллекторах, технических коридорах, ГРП и на территории ГНС, ГНП, АГЗС, АГЗП не допускается проведение сварки и газовой резки на действующих газопроводах без отключения и продувки их воздухом или инертным газом. При отключении газопроводов после запорных устройств должны устанавливаться инвентарные заглушки.

7.35. В газовых колодцах сварка, резка, а также замена арматуры, компенсаторов и изолирующих фланцев допускаются только после полного снятия перекрытий.

7.36. Перед началом сварки или газовой резки в колодцах, котлованах и коллекторах должна проводиться проверка воздуха на наличие горючего газа.

Объемная доля газа в воздухе не должна превышать 1/5 НПВ. Пробы должны отбираться из невентилируемых зон.

В течение всего времени проведения огневых работ на газопроводах СУГ колодцы и котлованы должны вентилироваться нагнетанием воздуха вентилятором или компрессором.

Котельная установка (котельная) - это сооружение, в котором осуществляется нагрев рабочей жидкости (теплоносителя) (как правило - воды) для системы отопления или пароснабжения, расположенное в одном техническом помещении. Котельные соединяются с потребителями при помощи теплотрассы и/или паропроводов. Основным устройством котельной является паровой, жаротрубный и/или водогрейный котлы. Котельные используются при централизованном тепло- и пароснабжении или при местном теплоснабжении зданий.

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в специальных помещениях и служащих для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара или горячей воды. Ее основные элементы - котел, топочное устройство (топка), питательные и тягодутьевые устройства. В общем случае котельная установка представляет собой совокупность котла (котлов) и оборудования, включающего следующие устройства: подачи и сжигания топлива; очистки, химической подготовки и деаэрации воды; теплообменные аппараты различного назначения; насосы исходной (сырой) воды, сетевые или циркуляционные - для циркуляции воды в системе теплоснабжения, подпиточные - для возмещения воды, расходуемой у потребителя и утечек в сетях, питательные для подачи воды в паровые котлы, рециркуляционные (подмешивающие); баки питательные, конденсационные, баки-аккумуляторы горячей воды; дутьевые вентиляторы и воздушный тракт; дымососы, газовый тракт и дымовую трубу; устройства вентиляции; системы автоматического регулирования и безопасности сжигания топлива; тепловой щит или пульт управления.

Котел - это теплообменное устройство, в котором теплота от горячих продуктов горения топлива передается воде. В результате этого в паровых котлах вода превращается в пар, а в водогрейных котлах нагревается до требуемой температуры.

Топочное устройство служит для сжигания топлива и превращения его химической энергии в тепло нагретых газов.

Питательные устройства (насосы, инжекторы) предназначены для подачи воды в котел.

Тягодутьевое устройство состоит из дутьевых вентиляторов, системы газовоздуховодов, дымососов и дымовой трубы, с помощью которых обеспечиваются подача необходимого количества воздуха в топку и движение продуктов сгорания по газоходам котла, а также удаление их в атмосферу. Продукты сгорания, перемещаясь по газоходам и соприкасаясь с поверхностью нагрева, передают теплоту воде.

Для обеспечения более экономичной работы современные котельные установки имеют вспомогательные элементы: водяной экономайзер и воздухоподогреватель, служащие соответственно для подогрева воды и воздуха; устройства для подачи топлива и удаления золы, для очистки дымовых газов и питательной воды; приборы теплового контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную работу всех звеньев котельной.

В зависимости от использования их теплоты котельные делятся на энергетические, отопительно-производственные и отопительные.

Энергетические котельные снабжают паром паросиловые установки, вырабатывающие электроэнергию, и обычно входят в комплекс электрической станции. Отопительно-производственные котельные бывают на промышленных предприятиях и обеспечивают теплотой системы отопления и вентиляции, горячего водоснабжения зданий и технологические процессы производства. Отопительные котельные решают те же задачи, но обслуживают жилые и общественные здания. Они делятся на отдельно стоящие, сблокированные, т.е. примыкающие к другим зданиям, и встроенные в здания. В последнее время все чаще строят отдельно стоящие укрупненные котельные с расчетом на обслуживание группы зданий, жилого квартала, микрорайона.

Устройство встроенных в жилые и общественные здания котельных в настоящее время допускается только при соответствующем обосновании и согласовании с органами санитарного надзора.

Котельные малой мощности (индивидуальные и небольшие групповые) обычно состоят из котлов, циркуляционных и подпиточных насосов и тягодутьевых устройств. В зависимости от этого оборудования в основном определяются размеры помещений котельной.

2. Классификация котельных установок

Котельные установки в зависимости от характера потребителей разделяются на энергетические, производственно-отопительные и отопительные. По виду получаемого теплоносителя их делят на паровые (для выработки пара) и водогрейные (для выработки горячей воды).

Энергетические котельные установки вырабатывают пар для паровых турбин на тепловых электростанциях. Такие котельные оборудуют, как правило, котлоагрегатами большой и средней мощности, которые вырабатывают пар повышенных параметров.

Производственно-отопительные котельные установки (обычно паровые) вырабатывают пар не только для производственных нужд, но и для целей отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Отопительные котельные установки (в основном водогрейные, но они могут быть и паровыми) предназначены для обслуживания систем отопления производственных и жилых помещений.

В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные бывают местные (индивидуальные), групповые и районные.

Местные котельные обычно оборудуют водогрейными котлами с нагревом воды до температуры не более 115 °С или паровыми котлами с рабочим давлением до 70 кПа. Такие котельные предназначены для снабжения теплотой одного или нескольких зданий.

Групповые котельные установки обеспечивают теплотой группы зданий, жилые кварталы или небольшие микрорайоны. Их оборудуют как паровыми, так и водогрейными котлами большей теплопроизводительности, чем котлы для местных котельных. Эти котельные обычно размещают в специально сооруженных отдельных зданиях.

Районные отопительные котельные служат для теплоснабжения крупных жилых массивов: их оборудуют сравнительно мощными водогрейными или паровыми котлами.

Рис. 1.

Рис. 2.

Рис. 3.

Рис. 4.

Отдельные элементы принципиальной схемы котельной установки принято условно показать в виде прямоугольников, кружков и т.п. и соединять их между собой линиями (сплошными, пунктирными), обозначающими трубопровод, паропроводы и т. п. В принципиальных схемах паровых и водогрейных котельных установок имеются существенные различия. Паровая котельная установка (рис. 4, а) из двух паровых котлов 1, оборудованных индивидуальными водяными 4 и воздушными 5 экономайзерами, включает групповой золоуловитель 11, к которому дымовые газы подходят по сборному борову 12. Для отсоса дымовых газов на участке между золоуловителем 11 и дымовой трубой 9 установлены дымососы 7 с электродвигателями 8. Для работы котельной без дымососов установлены шиберы (заслонки) 10.

Пар от котлов по отдельным паропроводам 19 поступает в общий паропровод 18 и по нему к потребителю 17. Отдав теплоту, пар конденсируется и по конденсатопроводу 16 возвращается в котельную в сборный конденсационный бак 14. Через трубопровод 15 в конденсационный бак подается добавочная вода из водопровода или химводоочистки (для компенсации объема, не вернувшегося от потребителей).

В случае, когда часть конденсата теряется у потребителя, из конденсационного бака смесь конденсата и добавочной воды подается насосами 13 по питательному трубопроводу 2 сначала в экономайзер 4, а затем в котел 1. Воздух, необходимый для горения, засасывается центробежными дутьевыми вентиляторами 6 частично из помещения котельной, частично снаружи и по воздуховодам 3 подается сначала к воздухоподогревателям 5, а затем к топкам котлов.

Водогрейная котельная установка (рис. 4, б) состоит из двух водогрейных котлов 1, одного группового водяного экономайзера 5, обслуживающего оба котла. Дымовые газы по выходе из экономайзера по общему сборному борову 3 поступают непосредственно в дымовую трубу 4. Вода, нагретая в котлах, поступает в общий трубопровод 8, откуда подается к потребителю 7. Отдав теплоту, охлажденная вода по обратному трубопроводу 2 направляется сначала в экономайзер 5, а затем опять в котлы. Вода по замкнутому контуру (котел, потребитель, экономайзер, котел) перемещается циркуляционными насосами 6.

Рис. 5. : 1 - циркуляционный насос; 2 - топка; 3 - пароперегреватель; 4 - верхний барабан; 5 - водоподогреватель; 6 - воздухоподогреватель; 7 - дымовая труба; 8 - центробежный вентилятор (дымосос); 9 - вентилятор для подачи воздух в воздухоподогреватель

На рис. 6 представлена схема котельного агрегата с паровым котлом, имеющим верхний барабан 12. В нижней части котла расположена топка 3. Для сжигания жидкого или газообразного топлива используют форсунки или горелки 4, через которые топливо вместе с воздухом подается в топку. Котел ограничен кирпичными стенами -обмуровкой 7.

При сжигании топлива выделяющаяся теплота нагревает воду до кипения в трубных экранах 2, установленных на внутренней поверхности топки 3, и обеспечивает ее превращение в водяной пар.

Рис 6.

Дымовые газы из топки поступают в газоходы котла, образуемые обмуровкой и специальными перегородками, установленными в пучках труб. При движении газы омывают пучки труб котла и пароперегревателя 11, проходят через экономайзер 5 и воздухоподогреватель 6, где они также охлаждаются вследствие передачи теплоты воде, поступающей в котел, и воздуху, подаваемому в топку. Затем значительно охлажденные дымовые газы при помощи дымососа 17 удаляются через дымовую трубу 19 в атмосферу. Дымовые газы от котла могут отводиться и без дымососа под действием естественной тяги, создаваемой дымовой трубой.

Вода из источника водоснабжения по питательному трубопроводу подается насосом 16 в водяной экономайзер 5, откуда после подогрева поступает в верхний барабан котла 12. Заполнение барабана котла водой контролируется по водоуказательному стеклу, установленному на барабане. При этом вода испаряется, а образующийся пар собирается в верхней части верхнего барабана 12. Затем пар поступает в пароперегреватель 11, где за счет теплоты дымовых газов он полностью подсушивается, и температура его повышается.

Из пароперегревателя 11 пар поступает в главный паропровод 13 и оттуда к потребителю, а после использования конденсируется и в виде горячей воды (конденсата) возвращается обратно в котельную.

Потери конденсата у потребителя восполняются водой из водопровода или из других источников водоснабжения. Перед подачей в котел воду подвергают соответствующей обработке.

Воздух, необходимый для горения топлива, забирается, как правило, вверху помещения котельной и подается вентилятором 18 в воздухоподогреватель 6, где он подогревается и затем направляется в топку. В котельных небольшой мощности воздухоподогреватели обычно отсутствуют, и холодный воздух в топку подается или вентилятором, или за счет разрежения в топке, создаваемого дымовой трубой. Котельные установки оборудуют водоподготовительными устройствами (на схеме не показаны), контрольно-измерительными приборами и соответствующими средствами автоматизации, что обеспечивает их бесперебойную и надежную эксплуатацию.

Рис. 7.

Для правильного монтажа всех элементов котельной используют монтажную схему, пример которой показан на рис. 9.

Рис. 9.

Водогрейные котельные установки предназначены для получения горячей воды, используемой для отопления, горячего водоснабжения и других целей.

Для обеспечения нормальной эксплуатации котельные с водогрейными котлами оборудуют необходимой арматурой, контрольно-измерительными приборами и средствами автоматизации.

Водогрейная котельная имеет один теплоноситель - воду в отличие от паровой котельной, у которой два теплоносителя - вода и пар. В связи с этим в паровой котельной необходимо иметь отдельные трубопроводы для пара и воды, а также баки для сбора конденсата. Однако это не значит, что схемы водогрейных котельных проще паровых. Водогрейная и паровая котельные по сложности устройства бывают различными в зависимости от вида используемого топлива, конструкции котлов, топок и т. п. В состав как паровой, так и водогрейной котельной установки обычно входят несколько котлоагрегатов, но не менее двух и не более четырех-пяти. Все они связываются между собой общими коммуникациями - трубопроводами, газопроводами и др.

Устройство котлов меньшей мощности показано ниже в пункте 4 данной темы. Чтобы лучше понять устройство и принципы действия котлов разной мощности, желательно сравнить устройство этих менее мощных котлов с устройством описанных выше котлов большей мощности, и найти в них основные элементы, выполняющие такие же функции, а также понять основные причины различий в конструкциях.

3. Классификация котельных агрегатов

Котлы как технические устройства для производства пара или горячей воды отличаются многообразием конструктивных форм, принципов действия, используемых видов топлива и производственных показателей. Но по способу организации движения воды и пароводяной смеси все котлы могут быть разделены на следующие две группы:

Котлы с естественной циркуляцией;

Котлы с принудительным движением теплоносителя (воды, пароводяной смеси).

В современных отопительных и отопительно-производственных котельных для производства пара используются в основном котлы с естественной циркуляцией, а для производства горячей воды - котлы с принудительным движением теплоносителя, работающие по прямоточному принципу.

Современные паровые котлы с естественной циркуляцией делают из вертикальных труб, расположенных между двумя коллекторами (верхним и нижним барабанами). Их устройство показано на чертеже на рис. 10, фотография верхнего и нижнего барабана с соединяющими их трубами - на рис. 11, а размещение в котельной - на рис. 12. Одна часть труб, называемых обогреваемыми «подъемными трубами», нагревается факелом и продуктами сгорания топлива, а другая, обычно не обогреваемая часть труб, находится вне котельного агрегата и носит название «опускные трубы». В обогреваемых подъемных трубах вода нагревается до кипения, частично испаряется и в виде пароводяной смеси поступает в барабан котла, где происходит ее разделение на пар и воду. По опускным не обогреваемым трубам вода из верхнего барабана поступает в нижний коллектор (барабан).

Движение теплоносителя в котлах с естественной циркуляцией осуществляется за счет движущего напора, создаваемого разностью весов столба воды в опускных и столба пароводяной смеси в подъемных трубах.

Рис. 10.

Рис. 11.

Рис. 12.

В паровых котлах с многократной принудительной циркуляцией поверхности нагрева выполняются в виде змеевиков, образующих циркуляционные контуры. Движение воды и пароводяной смеси в таких контурах осуществляется с помощью циркуляционного насоса.

В прямоточных паровых котлах кратность циркуляции составляет единицу, т.е. питательная вода, нагреваясь, последовательно превращается в пароводяную смесь, насыщенный и перегретый пар.

В водогрейных котлах вода при движении по контуру циркуляции нагревается за один оборот от начальной до конечной температуры.

По виду теплоносителя котлы разделяются па водогрейные и паровые. Основными показателями водогрейного котла являются тепловая мощность, то есть теплопроизводительность, и температура воды; основными показателями парового котла - паропроизводительность, давление и температура.

Водогрейные котлы, назначением которых является получение горячей воды заданных параметров, применяют для теплоснабжения систем отопления и вентиляции, бытовых и технологических потребителей. Водогрейные котлы, работающие обычно по прямоточному принципу с постоянным расходом воды, устанавливают не только на ТЭЦ, но и в районных отопительных, а также отопительно-производственных котельных в качестве основного источника теплоснабжения.

Рис. 13.

Рис. 14.

По относительному движению теплообменивающихся сред (дымовых газов, воды и пара) паровые котлы (парогенераторы) могут быть разделены на две группы: водотрубные котлы и жаротрубные котлы. В водотрубных парогенераторах внутри труб движется вода и пароводяная смесь, а дымовые газы омывают трубы снаружи. В России в XX веке преимущественно использовались водотрубные котлы Шухова. В жаротрубных, наоборот, внутри труб движутся дымовые газы, а вода омывает трубы снаружи.

По принципу движения воды и пароводяной смеси парогенераторы подразделяются на агрегаты с естественной циркуляцией и с принудительной циркуляцией. Последние подразделяются на прямоточные и с многократно-принудительной циркуляцией.

Примеры размещения в котельных котлов разной мощности и назначения, а также другого оборудования, показаны на рис. 14- 16.

Рис. 15.

Рис. 16. Примеры размещения бытовых котлов и другого оборудования

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

Цель работы: Изучить назначение, устройство и принцип работы газорегуляторного пункта, а так же подробно ознакомиться со всеми узлами и агрегатами входящих в него. Изучить прокладку внутренних газопроводов и подключения их к котлам.

Рис.3.1. Принципиальная схема газорегуляторного пункта:

1 - предохранительно-сбросный клапан (сбросное устройство); 2 - задвижка на байпасной линии; 3 - манометры: 4 - импульсная линия ПЗК: 5 - продувочный газопровод; 6 - байпасная линия; 7 - расходомер; 8 -задвижка ни входе; 9 - фильтр; 10 - предохранительно-запорный клапан (ГИК); 11 - регулятор давле­ния; 12 -задвижка на выходе.

Газорегу­ляторные пункты (ГРП) предназначены для снижения входного давления газа до заданно­го выходного (рабочего) и поддержания его постоянным незави­симо от изменения входного давления и потребления газа. Коле­бания давления газа на выходе из ГРП допускаются в пре­делах 10% рабочего давления. Кроме того, в ГРП осущест­вляются: очистка газа от механических примесей, контроль вход­ного и выходного давления и температуры газа, предохранение от повышения или понижения давления газа за ГРП, учет рас­хода газа.

На схеме ГРП, приведенной на рис.3.1, можно выделить три линии: основную, обводную (байпасную) и рабочую . На основ­ной линии газовое оборудование располагается в следующей по­следовательности: запорное устройство на входе (задвижка 8 ) для отключения основной линии; продувочный газопровод 5 : фильтр 9 для очистки газа от разных механических примесей; предохранительно-запорный клапан 10 , автоматически отключающий подачу газа при повышении или понижении давления газа в рабочей ли­нии за установленные пределы; регулятор 11 давления газа, кото­рый снижает давление газа и автоматически поддерживает его на заданном уровне независимо от расхода газа потребителями; за­порное устройство на выходе 12 .

Байпасную (от англ. bypass – обход) линию составляют продувочный газопровод 5, два запорных устройства (задвижки 2), которые используются для ручного регулирования давления газа в рабочей линии во время выполнения ремонтных работ на отключенной основной линии.

На рабочей линии (линия рабочего давления) устанавлива­ется предохранительно-сбросной клапан 1 (ПСК), который служит для сброса газа через сбросную свечу в атмосферу при повышении давления газа в рабочей линии выше установленного предела.

В ГРП установлены следующие контрольно-измерительные при­боры: термометры для измерения температуры газа и в помеще­нии ГРП; расходомер 7 газа (газовый счетчик, дроссельный расхо­домер); манометры 3 для измерения входного давления газа и дав­ления в рабочей линии, давления на входе и выходе из газового фильтра.

Газовые фильтры. Фильтры предназначены для очистки газа от механических примесей: пыли, ржавчины и различных включений, содержащихся в газе. Очистка газа необходима для уменьшения износа запорной и регулирующей арматуры, предотвращения за­сорения импульсных трубок, дроссельных отверстий, защиты мем­бран от преждевременного старения и потери эластичности и т.д.

В зависимости от расходов газа, его давления, типа регуляторов применяются различные конструкции фильтров.

Рис. 3.2. Газовые фильтры:

а – угловой сетчатый; б – волосяной; в – сварной; 1 – корпус; 2 – обойма; 3 – пробка; 4 – кассета; 5 – крышка; 6 – отбойный лист; 7 – люк для чистки.

В ГРП,размещаемых в шкафах, и в ГРПс диаметром трубо­проводов до 50 мм устанавливаются угловые сетчатые фильтры (рис. 3.2. а). Фильтр состоит из корпуса /, фильтрующего элемента - обоймы 2, обтянутой мелкой металлической сеткой. Газ по входному патрубку поступает в фильтрующий элемент, очищается там от пыли и по выходному патрубку выходит из фильтра. Частицы пыли осаждаются на внутренней поверхности металлической сетки. Для ревизии фильтра и его замены предусмотрена пробка 3, отвернув которую можно извлечь из корпуса фильтрующий элемент.

В ГРП с условным диаметром трубопроводов 50 мм и более широко применяются чугунные волосяные фильтры (рис. 3.2, б). Фильтр состоит из корпуса /, крышки 5 и кассеты 4. Очистка газа от пыли происходит в кассете из проволочных сеток, между кото­рыми находится конский волос или капроновая нить. Фильтрую­щий материал пропитывают висциновым маслом. На выходной стороне кассеты устанавливают перфорированный лист, предохра­няющий заднюю (по ходу газа) сетку от разрыва и уноса фильтру­ющего материала.

Фильтры сварные (рис. 3.2, в) предназначены для ГРП с расхо­дом газа от 7 до 100 тыс. м 3 /ч. Фильтр имеет сварной корпус 1 с присоединительными патрубками для входа и выхода газа, крыш­ку 5, люк 7 для чистки и кассету 4, заполненную капроновой ни­тью. Со стороны входа газа внутри корпуса приварен отбойный лист 6.

Крупные частицы, попадая в фильтр, ударяются об отбойный лист, теряют скорость и падают на дно. Мелкие частицы улавлива­ются в кассете с фильтрующим материалом, пропитанным висциновым маслом.

В процессе работы аэродинамическое сопротивление фильтров возрастает. Оно определяется как разность давлений газа на входе и выходе из фильтра. Перепад давления газа на кассете не должен превышать величину, установленную заводом-изготовителем. Раз­борку и очистку кассеты проводят во время технического обслу­живания вне помещения ГРП в местах, удаленных от легковоспла­меняющихся веществ и материалов не менее чем на 5 м.

Предохранительно-запорные клапаны. Наиболее распростра­ненными предохранительно-запорными клапанами являются кла­паны низкого (ПКН) и высокого (ПКВ) давления, выпускаемые с условным проходом 50, 80, 100 и 200 мм. Они устанавливаются перед регулятором давления. Конструкции клапанов ПКН и ПКВ практически одинаковы.

Предохранительно-запорный клапан ПКН и ПКВ (рис. 3.3) состоит из чугунного литого корпуса 4 вентиль­ного типа, мембранной камеры, настроечной головки и системы рычагов. Внутри корпуса имеется клапан 5 . Шток клапана входит в соединение с рычагом 3, один конец которого крепится шарнирно внутри корпуса, а другой с грузом выведен наружу. Для откры­тия клапана 5 с помощью рычага 3 необходимо, чтобы сначала немного был поднят шток и чтобы шток удерживался в таком поло­жении. При этом открывается отверстие в клапане и перепад давления до и после него уменьшается. Рычаг 3 с грузом вводится в зацепление с одним из концов анкерного рычага 6, который укреплен на корпусе шарнирно. Ударный молоточек 1 также кре­пится шарнирно и расположен над другим свободным плечом ан­керного рычага.

Рис 3.3. Предохранительно-запорный клапан низкого (ПКН) и высокого

(ПКВ) давления:

1 - ударный молоточек; 2 - штифт рычага; 3 – рычаг с грузом; 4 – корпус; 5 – клапан; 6 – рычаг анкерный; 7 – штуцер; 8 – мембрана; 9 – большая настроечная пружина; 10 – малая настроечная пружина; 11 – коромысло; 12 – штифт

Над корпусом под настроечной головкой расположена мемб­ранная камера, в которую через штуцер 7 пол мембрану 8 посту­пает импульс давления газа из рабочей линии. На мембране сверху расположен шток с гнездом, в которое одним плечом входит ко­ромысло 11 . Другое плечо коромысла входит в зацепление со штиф­том 12 ударного молоточка.

Если в рабочем газопроводе давление превышает верхний пре­дел или оно ниже нижнего заданного предела, то мембрана пере­мешает шток, выводя из зацепления штифт ударного молоточка с коромыслом. Молоточек при этом падает, ударяет по плечу анкер­ного рычага и выводит другое его плечо из зацепления с рычагом с грузом. Под действием груза клапан опускается и подача газа прекращается. Для настройки предохранительно-запорного клапа­на на верхний предел срабатывания используется большая настро­ечная пружина 9 , а на нижний предел срабатывания - малая на­строечная пружина 10.

Предохранительно-запорный клапан КПЗ (рис. 3.4) состоит из литого корпуса 4, клапана 3 , закрепленного на оси 1 . На оси 1 установлены пружины 2, один конец которых упирается в корпус 4, а другой - в клапан 3. На конце оси 1 , выходящем наружу, закреп­лен рычаг 12. который через промежуточный рычаг 13 с упором 14 удерживается в вертикальном положении наконечником 15 меха­низма контроля 10. Механизм контроля включает в себя мембра­ну 11 , шток 5 и закрепленный на штоке наконечник 15. Мембрана уравновешивается контролируемым давлением и пружинами 8 и 9 , усилия которых регулируются резьбовыми втулками 6 и 7 .

Рис. 3.4.:Предохранительно-запорный клапан КПЗ:

1 – ось; 2,8,9 – пружины; 3 – клапан; 4 – корпус: 5 – шток: 6,7 – втулки; 10 – механизм контроля; 11 – мембрана; 12, 13 – рычаги; 14 – упор; 15 – наконечник

При повышении или понижении давления газа в подмембранной области относительно пределов настройки наконечник пере­мещается влево или вправо и упор 14. установленный на рычаге 13, выходит из зацепления с наконечником 15. освобождает связан­ные между собой рычаги 12 и 13 и дает возможность оси 1 повер­нуться под действием пружин 2 . При этом клапан 3 закрывает про­ход газа.

Верхний предел срабатывания предохранительно-запорных кла­панов не должен превышать номинальное рабочее давление газа после регулятора более чем на 25 %. Нижний предел определяется минимально допустимым давлением, указанным в паспорте го­релки, или давлением, при котором по данным наладочных испы­таний могут погаснуть горелки, произойти проскок пламени.

Регуляторы давления. В ГРПприменяют, как правило, регуля­торы давления непрямого действия, в которых регулирование дав­ления газа происходит путем изменения его расхода, а управление осуществляется за счет энергии самого газа. Наибольшее распро­странение получили регуляторы непрерывного действия с усили­телями (пилотами), например, типа РДУК-2.

Регулятор давления универсальный Ф.Ф.Казанцева РДУК-2 состоит из собственно регулятора и регулятора управления - пи­лота (рис. 3.5).

Газ городского (входного) давления через фильтр 8 поимпульс­ной трубке А поступает в надклапанное пространство пилота. Силой своего давления газ прижимает клапаны (плунжеры) 2 и 9 (регулятора и пилота) к седлам 7 и 10. При этом газ не поступает в рабочий газопровод и давление в нем отсутствует. Для пуска ре­гулятора давления в работу необходимо медленно вкручивать ста­кан 4 в тело пилота. Пружина 5 , сжимаясь, воздействует на мемб­рану и преодолевает силу давления газа в надклапанном простран­стве пилота и усилие пружины 1 . Клапан пилота открывается, и газ из надклапанного пространства пилота поступает в подклапанное и далее по соединительной трубке Б через дроссель 12 под мембра­ну 11 регулятора. Часть газа через дроссель 13 сбрасывается в рабо­чий газопровод, однако давление под мембраной регулятора все­гда несколько больше давления в рабочем газопроводе. Под воз­действием перепада давления под и над мембраной 11 регулятора последняя приподнимается, приоткрывая клапан 9 регулятора, и газ будет поступать к потребителю. Стакан пилота вкручивают до тех пор, пока давление в выходном газопроводе не станет равным заданному рабочему.

Рис. 3.5. Схема регулятора давления универсального Ф.Ф.Казанцева РДУК-2:

1, 5 – пружины; 2 – клапан пилота; 3 – ручка; 4 – стакан; 6 – мембрана пилота; 7, 10 – седла; 8 – фильтр; 9 – клапан регулятора; 11 – мембрана регулятора; 12, 13 – дроссели; А, Б, В, Г, Д – трубки

При изменении расхода газа у потребителя в рабочем газопро­воде изменяется давление. Благодаря импульсной трубке В изменя­ется и давление над мембраной 6 пилота, которая, опускаясь и сжимая пружину 5 или приподнимаясь под воздействием пружи­ны, соответственно прикрывает или приоткрывает клапан пилота 2.

При этом уменьшается или увеличивается подача газа через труб­ку Б под мембрану регулятора давления. Например, при уменьше­нии расходования газа потребителем давление в рабочей линии повышается, клапан 2 пилота прикрывается и клапан 9 регулятора тоже прикроется, восстанавливая давление в рабочем газопроводе до заданного. При увеличении расхода и снижении давления кла­паны пилота и регулятора приоткрываются, давление в рабочем газопроводе поднимается до заданного.

Предохранительно-сбросный клапан. На рис. 3.6 показан пред­охранительно-сбросный клапан ПСК-50, который состоит из кор­пуса 1 , мембраны 2 с тарелкой, на которой укреплен плунжер (клапан) 4 , настроечной пружины 5 и регулировочного винта 6 . С рабочим газопроводом клапан сообщается через боковой патру­бок. При повышении давления газа выше определенного настроеч­ная пружина 5 сжимается, мембрана 2 вместе с плунжером допус­кается, открывая выход газу через сбросной трубопровод в атмо­сферу. При уменьшении давления плунжер под действием пружи­ны перекрывает седло, сброс газа прекращается.

Предохранительно-сбросный клапан (ПСК) устанавливается за регулятором давления; при наличии расходомера - за ним. Перед ПСК устанавливается отключающее устройство, открытое при нор­мальной работе и используемое при выполнении ремонта ПСК.

Рис. 3.6.Предохранительно-сбросный клапан ПСК-50:

1 – корпус; 2 – мембрана с тарелкой; 3 – крышка; 4 – плунжер; 5 – пружина; 6 – регулировочный винт.

Контрольно-измерительные приборы в ГРП. Для измере­ния входного и выходного давления и температуры газов в ГРП устанавливают показывающие и регистрирующие конт­рольно-измерительные приборы (КИП). Если учет расхода газа не проводится, допускается отсутствие регистрирующего прибора для измерения температуры газа.

КИП с электрическим выходным сигналом и электрооборудо­вание в помещении ГРП предусматриваются во взрывозащищенном исполнении.

КИП с электрическим выходным сигналом в нормальном ис­полнении размещают снаружи в закрывающемся шкафу или в обо­собленном помещении, пристроенном к противопожарной газо­непроницаемой стене ГРП.

Требования к помещениям ГРП. Газорегуляторные пункты ГРП располагаются в соответствии со строительными нормами и пра­вилами (СНиП). Их запрещено встраивать или пристраивать к об­щественным, административным и бытовым зданиям непроизвод­ственного характера, а также размещать в подвальных и цоколь­ных помещениях зданий. Используемые для размещения ГРП от­дельно стоящие здания должны быть одноэтажными I и II сте­пеней огнестойкости с совмещенной кровлей. Материал полов, устройство окон и дверей помещений ГРП должны исключать воз­можность образования искр.

В помещениях ГРП предусматривается естественное и искусст­венное освещение и естественная постоянно действующая вентиля­ция, обеспечивающая не менее трехкратного воздухообмена в 1 ч. Температура воздуха в ГРП должна соответствовать требованиям, указанным в паспортах оборудования и КИП. Ширина основного прохода в ГРП должна быть не менее 0,8 м. В помещениях ГРП допускается установка телефонного аппарата во взрывозащишей­ном исполнении. Дверь в ГРП должна открываться наружу. Снару­жи здания ГРП должна быть предупредительная надпись «Огне­опасно - газ».

Внутренние газопроводы. Внутренние газопроводы выполняются из стальных труб. Трубы соединяют с помощью сварки, разъемные соединения (фланце­вые, резьбовые) допускаются для установки арматуры, приборов, КИП и др.

Газопроводы прокладываются, как правило, открыто. Скрытая проводка допускается в бороздах стен с легко снимаемыми щита­ми с отверстиями для вентиляции.

Газопроводы не должны пересекать вентиляционные решетки, оконные и дверные проемы. В местах прохода людей газопроводы прокладываются на высоте не менее 2,2 м. Крепятся трубы при помощи кронштейнов, хомутов, крючьев и подвесок.

Запрещается использовать газопроводы в качестве опорных кон­струкций, заземления. Газопроводы окрашиваются водостойкими лакокрасочными материалами желтого цвета.

Рис.3.7. Схема внутренних газопроводов котельной и расположение отключающих устройств:

1 – футляр; 2 – общее отключающее устройство; 3 – кран на продувочном газопроводе; 4 – штуцер с краном для взятия пробы; 5 – продувочный газопровод; 6 – манометр; 7 – аспределительный коллектор; 8 – ответвление к котлу (опуски); 9 – отключающее устройство на опусках.

Принципиальная схема внутренних газопроводов котельной с несколькими котлами приведена на рис. 6.8. Газ по вводному газо­проводу проходит через футляр, установленный в стене помеще­ния котельной. Футляр 1 выполняется из отрезка стальной трубы, внутренний диаметр которой не менее чем на 100 мм больше диа­метра газопровода. Футляр обеспечивает независимую осадку стен и газопроводов. Общее отключающее устройство 2 предназначено для отключения всех котлов при плановом или аварийном от­ключении котельной. Отключающие устройства 9 на ответвлени­ях 8 к котлам (опусках) предназначены для отключения отдель­ных котлов.

Рис. 6.9. Схема расположения запор­ных устройств газового оборудова­ния котла с двумя горелками:

1 – газовый коллектор; 2 – ответвле­ние к котлу (опуск); 3 – отключающее устройство на опуске; 4 – ПЗК на кот­ле; 5 – регулирующая газовая заслонка; 6 – газовый запальник; 7 – ЗУ перед горелками;

8 – горелки; 9 – продувоч­ный газопровод; 10 – кран на проду­вочном газопроводе; 11 – кран к манометру; 12 – манометр

Схема расположения запорных устройств газового оборудова­ния котла с двумя горелками показана на рис. 6.9. Газ из распре­делительного газового коллектора котельной 1 по ответвлению к котлу (опуску) 2 проходит через отключающее устройство 3 на опуске, предохранительно-запорный клапан 4 (ПЗК), регулирую­щую газовую заслонку 5 и запорные устройства 7 (ЗУ) поступает в горелки 8.

Для внутренних газопроводов и для газового оборудования долж­но быть предусмотрено техническое обслуживание не реже одного раза в месяц. Текущий ремонт должен проводиться не реже одного раза в 12 месяцев в случаях, если в паспорте завода-изготовителя нет ресурса эксплуатации и нет данных о его ремонте.

Перед ремонтом газового оборудования, осмотром и ремонтом топок или газоходов, а также при выходе из работы установок сезонного действия газовое оборудование и запальные трубопро­воды должны отключаться от газопроводов с установкой заглушек после запорной аппаратуры.

Контрольные вопросы:

1. Как классифицируются газовые сети по величине давления газа?

2. Какие газопроводы являются распределительными, вводными и внут­ренними?

3. Какие материалы используются при строительстве газопроводов?

4. Какие методы используются для защиты стальных газопроводов от коррозии?

5. Укажите назначение ГРП?

6. Где размещаются ГРП?

7.Перечислите основные элементы, входящие в состав ГРП?

8.Укажите назначение, устройство и принципы действия газового филь­тра в ГРП.

9. Как определить степень засоренности фильтра?

10.Укажите назначение, устройство и принцип действия предохрани­тельно-запорного клапана типа ПКН (ПКВ), КПЗ?

11.Каковы назначение регулятора давления РДУК-2, его устройство и принцип действия?

12.Укажите назначение, устройство и принцип действия предохрани­тельно-сбросного клапана типа ПСК-50?

13. Сформулируйте основные требования, предъявляемые к КИП?

14. Сформулируйте основные требования, предъявляемые к помеще­ниям ГРП?

15. Каковы основные правила прокладки внутренних газопроводов?

Содержание раздела

Газораспределительные станции, сооружаемые на отводах или в конце магистральных газопроводов природного газа, не входят в состав систем газоснабжения предприятий, но являются для них непосредственными источниками газа. На них снижается и поддерживается на уровне 0,3 - 1,2 МПа давление газа, отбираемого из магистрального газопровода, а также учитывается его расход и проводится очистка от механических примесей. Оборудование ГРС рассчитывается на давление до 7,5 МПа. Автоматизация позволяет вести безвахтенное обслуживание ГРС. Только при производительности более 200 тыс. м 3 /ч газа необходим вахтенный персонал. Обычно параллельно с ГРС сооружают хранилища сжиженного или сжатого газа для покрытия пиков газопотребления.

Газорегуляторные пункты и газорегуляторные установки (рис. 2.4.4) служат для дополнительной очистки газа от механических примесей, снижения давления газа, получаемого от ГРС, и поддержания его на заданном уровне. Различают ГРП среднего (давление на входе до 0,3 МПа) и высокого (0,3 - 1,2 МПа) давления (табл. 2.4.2). Центральные ГРП обслуживают группу потребителей. Объектовые ГРП обслуживают объекты одного потребителя. Газорегуляторные установки (ГРУ, табл. 2.4.3) обслуживают только одного потребителя (котел, печь и т. п.) и монтируются непосредственно у объекта.

Рис. 2.4.4. Схема газорегуляторного пункта с одной регулирующей ниткой:

1 - газопровод, подводящий газ к ГРП; 2 - фильтр; 3 - предохранительно-отключающий клапан; 4 - регулятор давления; 5 6 - обводная линия газа; 7 - запорно-отключающие устройства; 8 - предохранительно-сбросной клапан; 9 - газопровод, отводящий газ от ГРП

Таблица 2.4.2. Отдельно стоящие газорегуляторные пункты (по типовому проекту 905-01-1 Мосгазниипроект)

Таблица 2.4.3. Шкафные газорегуляторные установки (ГРУ)

Давление газа на выходе из ГРП поддерживается регулятором давления, а при его отказе - с помощью ручного управления запорно-отключаю-щим устройством на обводной линии. При повышении давления за ГРП выше допустимого срабатывает предохранительно-сбросной клапан, а при необходимости - и предохранительно-отключающий запорный клапан.

Схемы газоснабжения котельных

Котельная низкого давления:

• подземный газопровод от городского ГРП;
• контрольная трубка возле помещения котельной;
• электроизолирующий фланец;
• газопровод через стену в футляре;
• узел счетчика (задвижка к счетчику, отстойник, ротационный газовый счетчик РГ, задвижки за счетчиком и на байпасе);
• манометр и термометр для определения давления и температуры газа на входе в котельную;
• распределительный газопровод котельной, от которого идут отводы газа к котлам, на которых установлены:

а) контрольный кран перед автоматикой;

б) система автоматики;

в) продувочная «свеча»;

г) рабочий кран перед горелкой;

д) U-образный манометр перед горелкой.

Котельная среднего давления:

• подземный газопровод;
• контрольная трубка на газопроводе возле котельной;
• электроизолирующий фланец;
• задвижка на вводе перед котельной;
• газопровод через стену котельной в футляре;
• ГРУ котельной с отключающей арматурой, байпасом и КВП;
• распределительный газопровод с продувочной «свечой»;
• отводы от распределительного газопровода к котлам, на которых установлены:

а) задвижка перед котлом;

б) расходомерная диафрагма;

в) клапан-отсекатель с электромагнитной приставкой автоматики безопасности;

г) поворотная задвижка для изменения расхода газа автоматикой регулирования;

д) газовый коллектор котла с продувочной «свечой» и манометром;

е) контрольный и рабочий краны (задвижки) с продувочной «свечой» между ними;

ж) манометры пружинные или U-образные для определения давления перед горелками.

Помещение, где находится ГРУ, следует проветривать и хорошо освещать, оборудование и приборы должны быть защищены от механических повреждений, действия сотрясений и вибрации. Основной проход между оборудованием ГРУ и стеной котельной – не менее 0,8 м.

В комплект ГРУ входят:

• фильтр – для очистки газа от механических примесей (пыли, окалины);
• предупредительно-запорный клапан (ПЗК) – для полного автоматического отключения подачи газа при отклонении давления газа после регулятора за пределы заданного диапазона;
• регулятор давления (регулятор) – для обеспечения автоматического снижения давления газа и поддержания его значения на определенном уровне независимо от изменения расхода и колебания давления во входном газопроводе;
• предупредительно-сбросное устройство (гидрозатвор или пружинный клапан) – для сброса некоторого количества газа в атмосферу при возможных кратковременных повышениях его давления после регулятора, во избежание отключения газа на котельную предупредительным запорным клапаном;
• обводной газопровод (байпас) с двумя последовательно размещенными запорными устройствами – для подачи по нему газа во время ревизии или ремонта оборудования ГРУ; между запорными устройствами предусмотрен продувочный газопровод;
• сбросовые и продувочные трубопроводы – для сброса газа в атмосферу от предохранительно-сбросных устройств и продувки газопроводов и оборудования, то есть для освобождения их в необходимых случаях от воздуха или газа;
• измерительные приборы – манометры (показывающие и самопишущие) для измерения давления перед фильтром, регулятором и за ними; термометры для измерения температуры газа;
• импульсные трубки – для соединения отдельных элементов оборудования между собой и с контролируемыми точками газопроводов, а также для присоединения измерительных приборов к газопроводам в контролируемых точках.

В схемах ГРУ, как правило, предусматривают узел учета расхода газа с газовым ротационным счетчиком или с диафрагмой и дифманометром-расходомером. Компоновочная схема ГРУ показана на рис.2.4.5.

Рис.2.4.5. Компоновка газорегуляторной установки:

1 – волосяной фильтр; 2- предупредительный запорный клапан; 3 – регулятор давления; 4 – гидрозатвор; 5 – задвижка; 6 – счетчик; 7 – манометр; 8 – обводной газопровод (байпас)

Регуляторы давления газа

На ГРП и ГРУ обычно применяют регуляторы прямого действия (табл. 2.4.4). У регулятора типа РД импульс от давления газа воздействует на мембрану, а она через рычажный механизм перемещает дроссельный орган. Такие регуляторы устанавливают на вертикальных и горизонтальных участках. Диаметр клапанного отверстия регуляторов можно изменять заменой седла клапана.

Регулятор РДУК-2 состоит из основного регулятора и регулятора управления; импульс от давления газа на входе преобразуется в регуляторе управления и передается на мембрану основного регулятора, управляющего открытием клапана.

Таблица 2.4.4. Регуляторы непосредственного действия

Примечание. В маркировке регулятора РДУК-2Н-50/35: регулятор давления универсальный (РДУ) с управляющим регулятором низкого (К-2Н) или высокого (К-2В) давления, с условным диаметром 50 мм и диаметром седла клапана 35 мм; в маркировке регулятора РД-32Мс-10: регулятор давления после себя (РД), сетевого газа (с), с условным диаметром 32 мм и диаметром седла клапана 10 мм.

Наиболее широко в ГРУ котельных используются регуляторы РДУК-2 (регулятор давления универсальный Казанцева) (см. рис.2.4.6). Регуляторы РДУК-2 выпускаются Ду = 50, 100 и 200 мм в компоновке с регуляторами управления КН-2 и КВ-2. Для получения давления после регулятора 0,005 – 0,6 кгс/см 2 (0,0005 – 0,066 МПа) используют пилот КН-2; для получения 0,6 – 6 кгс/см 2 (0,06 – 0,6 МПа) – КВ-2.

Чтобы получить необходимое давление после регулятора, нужно:

• для повышения давления – стакан пилота вкручивать;
• для уменьшения давления – стакан пилота выкручивать.

Рис.2.4.6. Регулятор давления РДУК-2:

1 – импульсная трубка сброса; 2 – импульсная трубка под мембрану; 3 – импульсная трубка стабилизации; 4 – импульсная трубка с низкой стороны; 5 – пилот; 6 – импульсная трубка с высокой стороны; 7 – клапан; 8 – корпус; 9 – грузовая тарелка; 10 – шток клапана; 11 – мембрана

Предохранительно-сбросные устройства

В роли сбросных устройств в ГРУ используют гидрозатворы и пружинные клапаны. Они настраиваются на меньшее давление (1,15 Р раб), чем предохранительно-запорный клапан (1,25 Р раб), чтобы предупредить его износ, так как это привело бы к прекращению подачи газа ко всем котлам.

Предохранительно-запорные клапаны

Клапан устанавливают после фильтра перед регулятором по ходу газа. Наиболее распространенными клапанами являются ПКН (низкого давления) (см. рис.2.4.7) и ПКВ (высокого давления), которые имеют условный проход 50, 80, 100 и 200 мм.

Рис.2.4.7. Предохранительно-запорный клапан ПКН:

1 – корпус клапана; 2 – клапан с резиновым уплотнением; 3 – шток; 4 – корпус мембранной головки; 5 – штифт; 6 – анкерный рычаг с крючком; 7 – импульсная трубка; 8 – рычаг включения; 9 – шток мембраны; 10 – запорный рычаг; 11 – перепускной маленький клапан; 12 – гайка штока мембраны; 13 – тарелка; 14 - пружина; 15 – регулировочный стакан; 16 – регулировочный груз; 17 – коромысло; 18 – рычаг с молоточком; 19 – мембрана

Для установления клапана ПКН в рабочее положение необходимо поднять рычаг и зацепить за него штифт крючком анкерного рычага, а молоток-ударник поставить в вертикальное положение и зацепить штифтом на рычаге молотка за правый конец коромысла. При этом клапан через зубчатое соединение поднимается и, если сила импульсного давления, которое передается в подмембранное пространство через штуцер, равна силе пружины верхней границы, клапан продолжает находиться в открытом положении. При повышении или чрезмерном понижении давления клапан отсекает подачу газа.

На верхнюю заданную границу давления клапан настраивается сжатием пружины верхней границы, а на нижнюю – сжатием пружины нижней границы.

Фильтры газовые

Очистка газа от твердых частичек, пыли, смолистых веществ необходима для того, чтобы предотвратить истирание уплотняющих поверхностей запорных устройств, острых кромок расходомерных диафрагм, роторов газовых счетчиков и импульсных трубок и дросселей от загрязнения.

На ГРУ применяют фильтры сетчатые (ФС с чугунным и ФСС со сварным корпусом) и волосяные кассетные (ФВ с чугунным и ФГ со сварным корпусом) (рис.2.4.8).

Промышленностью выпускаются:

• ФС-25; 40; 50; ФСС-40; 50;
• ФВ-80; 100: 200; ФГ-50; 100; 200; 300.

Фильтры сетчатые применяют при небольших расходах, главным образом в шкафных ГРУ. Фильтры волосяные имеют кассету, которая на входе оснащена проволочной сеткой, а на выходе – дырчатой металлической пластиной. Заполняется кассета конским волосом или капроновой нитью.

Степень чистоты фильтра характеризуется перепадом давления, который в процессе эксплуатации не должен превышать в мм вод.ст.:

• для сетчатых – 500; для волосяных – 1000;
• для очищенных и промытых фильтров – соответственно 200-250 и 400-500.

Рис.2.4.8. Волосяной фильтр:

1 – корпус; 2 – кассета с капроновой нитью

Газосмесительные станции (ГСС, рис. 2.4.9) применяют на предприятиях, располагающих различными видами газообразного топлива. Применение смесей газов в ряде технологических аппаратов приводит к повышению эффективности использования топлива. ГСС работают по схеме, обеспечивающей постоянство теплоты сгорания смешанного газа \({Q}_{\text{р см}}^{н}\).

Рис. 2.4.9. Газосмесительная станция:

а - схема газопроводов газосмесительной станции; б - схема смесителя; 1 - газопровод ведущего газа; 2 - газопровод ведомого газа; 3 - газопровод смешанного газа; 4 5 - продувочная газовая свеча; 6 - измерительная диафрагма; 7 - дроссельное устройство

Необходимые объемные доли а 1 и а 2 каждого из смешиваемых газов, %

\({a}_{1}=\frac{{Q}_{\text{р 2}}^{н}-{Q}_{\text{р см}}^{н}}{{Q}_{\text{р 2}}^{н}-{Q}_{\text{р 1}}^{н}}\text{100};\) \({a}_{2}=\text{100}-{a}_{1},\) (2.4.3)

где \({Q}_{\text{р 1}}^{н}\) и \({Q}_{\text{р 2}}^{н}\) - соответственно теплота сгорания первого и второго газа, кДж/м 3 .

Газы поступают в смесители, для работы которых один из газов (ведущий) должен иметь запас давления в 10 - 50 кПа, обеспечивающий подсос и хорошее перемешивание ведомого газа.

На газопроводах установлены дроссели, измерительные диафрагмы, отключающие и продувочные устройства. При повышении требований со стороны потребителей смешанного газа к точности поддержания давления и качества смешанного газа на ГСС увеличивают количество дроссельных клапанов.

Газоповысительные (подкачивающие) станции (ГПС) (рис. 2.4.10) применяют для повышения давления газа, подаваемого потребителю или транспортируемого на значительные расстояния. Низкое давление имеют ферросплавный, генераторный, коксовый газы. Давление повышается газодувками или компрессорами. Для сжатия коксового и ферросплавного газов применяют турбогазодувки производительностью 6-21 тыс. м 3 /ч при повышении избыточного давления газа от 6 - 50 до 50 - 80 кПа. На ГПС устанавливают однотипные газодувки, количество которых определяется характером графика потребления газа.

Рис. 2.4.10. Газоповысительная станция:

1 - газодувка; 2 - дроссельное устройство; 3 - запорно-отключающее устройство; 4 - коллектор низкого давления; 5 - коллектор высокого давления; 6 - обводная линия газа; 7 - продувочная свеча

Газодувки включаются между коллекторами газа низкого и высокого давления. Между коллекторами устанавливают байпас. Если необходимо повышать давление смешанного газа, то строят смесительно-повысительные станции (СПС), в которых на всасывающей стороне газодувок устанавливают смесители.

Межцеховые газопроводы на промышленных предприятиях, как правило, прокладываются над землей. Для обеспечения компенсации температурных удлинений используют компенсирующую способность поворотов или устанавливают линзовые и волнистые компенсаторы (табл. 2.4.5).

В газопроводах конденсируются водяные пары и жидкие продукты, выделяющиеся из газов. Для их удаления газопроводы прокладываются с уклоном и в низких местах оборудуются конденсатосборниками (табл. 2.4.5).

Таблица 2.4.5. Основные сетевые устройства на газопроводах

Гидравлический расчет межцеховых и цеховых газопроводов низкого давления производится без учета изменения плотности газа при его движении. Внутренний диаметр участка газопровода, м, с избыточным давлением до 25 кПа определяют из выражения

\({d}_{\text{уч}}=\mathrm{0,}\text{0188}\sqrt{\frac{{V}_{г\text{.}\text{уч}}^{р}}{{w}_{г}}\frac{{\rho }_{0}}{{\rho }_{г}}}\), (2.4.4)

Где \({V}_{г\text{.}\text{уч}}^{р}\) - расчетный расход газа через данный участок, м 3 /ч, w г - оптимальная скорость газа в газопроводе низкого давления при рабочих значениях температуры, влажности и давлении газа, м/с (табл. 2.4.6); r 0 и r г - плотности газа соответственно при t 0 = 0°С, р 0 = 101,3 кПа (760 мм рт.ст.) и при средних значениях давления, влажности и температуры газа на данном участке, кг/м 3 .

Таблица 2.4.6. Оптимальные скорости газов в газопроводе низкого давления

Потеря давления на участке этих газопроводов, кПа,

\({\mathit{\Delta p}}_{\text{уч}}={\mathit{\lambda \rho }}_{г}\frac{{w}_{г}^{2}}{2}\frac{{l}_{\text{уч}}}{{d}_{\text{уч}}}(1+\alpha)\cdot {\text{10}}^{-3},\) (2.4.5)

Где l = 0,02-0,05 - безразмерный коэффициент трения; l уч и d уч - длина и диаметр участка газопровода, м; a = 1,05-1,1 -доля потерь в местных сопротивлениях.

Газопроводы с избыточным давлением более 25 кПа следует рассчитывать, пользуясь специальными номограммами или по формуле

\(\frac{{p}_{н}^{2}-{p}_{к}^{2}}{{l}_{\text{уч}}}=\mathrm{1,}\text{45}\cdot {\text{10}}^{3}{\left(\frac{{k}_{э}}{{d}_{\text{уч}}}+\mathrm{1,}\text{922}\frac{{\nu }_{г}{d}_{\text{уч}}}{{V}_{г\text{.}\text{уч}}^{р}}\center)}^{\mathrm{0,}\text{25}}\frac{({V}_{г\text{.}\text{уч}}^{р}{)}^{2}}{{d}_{\text{уч}}^{5}}{\rho }_{г}\), (2.4.6)

Где р н и р к - абсолютные значения давления газа соответственно в начале и конце участка газопровода, МПа; k э - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности трубы, см; n г - кинематическая вязкость газа, м 2 /с; \({V}_{г\text{.}\text{уч}}^{р}\) - расход газа через участок, м 3 /ч.